低比转速叶轮无过载设计新方法.pdf

　 辑第 15 卷第 1 期　　　　　 水 动 力 学 研 究 与 进 展 　　　 . , . 15, . 1 A Ser A V o l N o 　　2000 年 3 月　　　　　　　 　　　　　 . , 2000 JOU RN A L O F H YD ROD YN AM IC S M ar 文章编号:(2000) 0 1006707 低比转速叶轮无过载设计新方法 严敬, 　　辜迎佳 ( 四川工业学院, 成都 6 10039) 　　摘　要: 　针对低比转速离心泵最大功率过大的运行特征, 本文提出了—新方法计算叶轮几 何参数以提高这类泵的可靠性, 这一计算程序理论严密, 计算准确, 有重要的实用意义。 关　键　词: 　离心泵; 设计; 可靠性; 优化 中图分类号: 　TH 3 11　　　文献标识码: A 符号表 N : 　　　　　　　泵的输入功率或轴功率, 瓦 N h ,N h 　: 泵的水功率和最大水功率, 瓦 m ax △N , △N 1 , △N 2 : 泵的机械损失功率, 轴承、密封损失功率, 叶轮圆盘摩擦损失功率, 瓦 : 叶轮旋转角速度, 弧度秒 H , H r , H d , H rd : 泵的扬程, 叶轮理论扬程, 泵的设计点的扬程和理论扬程, 米 3 Q , Q r , Q d , Q rd : 泵的流量, 叶轮的理论流量, 泵的设计点的流量和理论流量, 米 秒 , , : 泵在设计点的水力效率、容积效率和效率 h v R 2 ,D 2 , b2 : 叶轮半径、直径、叶轮出口宽度, 米 : 叶片出口安放角, 度 2 Z : 叶轮的叶数 2 : 叶轮出口排挤系数 U 2 , V u 2 , Vm 2 : 叶轮出口圆周速度, 叶轮出口绝对速度的圆周分量和轴面分量, 米秒 1　前言 人多地少、地势起伏的农业生产环境, 决定了小流量、高扬程的低比转速离心泵在西南排 灌机具市场所占份额越来越大, 产品品种和产量近年里不断上升。低比转速泵有一明显的外特 收稿 日期: ( ) 作者简介: 　严敬 1947～ , 男, 教授, 硕士。 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 68 水　动　力　学　研　究　与　进　展　　　　　　　　　2000 年第 1 期 征: 泵转速一定时, 随泵流量增加, 泵的输入功率迅速上升, 泵的最大输入功率与设计点的输入 功率的比值远大于中、高比转速离心泵的对应值, 电机因过载失效造成这类泵可靠性较低, 普 遍存在的“大马拉小车”的现象也严重浪费了能源。由于小型潜水泵通常不安装出口调阀门, 泵 在大流量低扬程工况点启动, 原动机过载可能更大一些。 为降低低比转泵的最大输入功率, 保证泵的配用电机能在全扬程范围内无过载安全运行, 已有不少科技人员从改善叶轮水力设计入手取得了丰富的经验和理论成果以实现上述 目标。 本文将介绍一无过载叶轮参数设计新程序, 这一方法理论严密、计算准确, 所确定的叶轮几何 参数能将泵的最大输入功率降低到最低可能值, 对提高低比转速泵的