1.一种固液两相流泵的叶轮水力设计方法,提供叶轮设计的主要几何参数,包括叶片各处宽度bi、叶片与前盖板交线在叶片出口处的倾角θ、叶片真实厚度δ、叶片出口安放角β2、叶片出口安放角修正量Δβ2、叶片出口排挤系数Ψ2、叶片出口宽度b2、叶片数z、叶片入口安放角β1、叶片入口直径D1、叶片入口排挤系数Ψ1等,其特征在于叶轮几何参数与泵设计工况点性能参数Q、H、n以及输送的固液两相流特性参数d、P适合以下关系:
2 2
θ=(78.86-0.337d-26.91P+0.022d×P+8.913P)(-0.141H+1.505) (2)式中:
bi——在叶轮轴面图上以叶片流道中线距离轴线距离为Di的点为圆心做圆与叶片轮廓切于两点,光滑连接圆心和切点形成的曲线长度即为bi,米;
θ——在轴面图上,叶轮前盖板与叶片交界线在叶片出口处的切线与轴线方向的夹角,弧度;
Di——叶片流道中线距离轴线的距离,米;
H——扬程,米;
D2——叶轮出口直径,米;
3
Q——流量,米 /小时;
b2——叶片出口宽度,米;
d——固体颗粒均值粒径,毫米;
P——固体颗粒体积浓度,百分比。
2.叶片真实厚度δ、叶片真实厚度尺寸系数A,设计公式如下:式中:
δ——叶片真实厚度,毫米;
z——叶片数,个;
A——叶片真实厚度尺寸系数;
ns——比转数。
3.如权利要求1所述,固液两相流泵的扬程H,水力效率ηΓ,设计公式如下:2
ηΓ=(-0.01z +0.1z+0.64)sin(0.002ns+7.18) (6)式中:
ω——叶轮角速度,弧度/秒;
ηΓ——水力效率;
2
g——重力加速度,米/秒 ;
β2——叶片出口安放角,弧度;
Δβ2——叶片出口安放角修正量,弧度;
Ψ2——叶片出口排挤系数。
4.如权利要求1所述,固液两相流泵的叶轮出口直径D2、叶片出口直径尺寸系数kD、叶轮出口直径的单元直径Dq,设计公式如下:D2=kDDq sin(6.124P+1.135) (7)kD=(2.996ns+930.3)/(ns+29.38) (8)(-1.734Q-4.104Q×n-0.2793n+2.042)/(2.237Q+0.05n+1.352Q×n+7.626)Dq=1.69e (9)式中:
kD——叶片出口直径尺寸系数;
Dq——叶轮出口直径的单元直径,米。
5.如权利要求3所述,固液两相流泵的叶片出口安放角β2、叶片出口安放角修正量Δβ2、叶片入口排挤系数Ψ1,设计公式如下:
6.如权利要求3所述,固液两相流泵的叶片出口排挤系数Ψ2,设计公式如下:
7.如权利要求1所述,固液两相流泵的叶片出口宽度b2、叶片出口宽度尺寸系数kb,设计公式如下:式中:
n——设计工况点的转速,转/分钟;
kb——叶片出口宽度尺寸系数。
8.如权利要求2所述,固液两相流泵的叶片数z、叶片入口安放角β1,设计公式如下:
1/12
β1=24.55d (17)式中:β1——叶片入口安放角,弧度;
D1——叶片入口直径,米。
9.如权利要求8所述,固液两相流泵的叶片入口直径D1、叶轮进口直径Dj、叶片进口直径尺寸系数K1,设计公式如下:D1=767.7K1Dj/(d+732.8) (18)
4 1/6
Dj=(115200/(π Ψ1)) sin(6.124P+1.135)Dq (19)
1/2
K1=12.19ns (20)式中:
K1——叶片进口直径尺寸系数;
Dj——叶轮进口直径,米。
10.叶轮前盖板圆弧半径Ra、叶轮后盖板圆弧半径Rb,设计公式如下:式中:
b1——叶片入口直径,米。