1.一种离心泵叶轮叶片包角的设计方法,其特征在于:已知叶片进口安放角β1及出口安放角β2,选取第一叶片(1)工作面型线的进口为a点,以进口速度三角形轴面速度Vm1所在方向与叶轮外径的交点为b点,以b点为第二叶片(2)背面型线与叶轮外径的交点,由出口安放角β2、轴面流线与轴面截线之间的夹角λ2及出口真实厚度δ2,通过计算可确定第二叶片(2)工作面型线与叶轮外径的交点c,则以交点c与第二叶片(2)工作面的入口d点的连线所对应的圆心角则为所确定的包角φ。
2.根据权利要求1所述的离心泵叶轮叶片包角的设计方法,其特征在于,所述叶片包角的设计方法的具体步骤为:(1)根据速度系数法设计离心泵叶轮基本参数;
(2)根据进口速度三角形,求解叶片进口速度的大小及进口绝对速度与圆周速度反方向之间的夹角大小;
(3)建立叶片包角的求解模型。
3.根据权利要求2所述的离心泵叶轮叶片包角的设计方法,其特征在于:利用速度系数法设计离心泵的基本参数,包括叶轮进口直径D1,叶轮外径D2,叶片数z,进口安放角β1,出口安放角β2,进口真实厚度δ1,出口真实厚度δ2。
4.根据权利要求2所述的离心泵叶轮叶片包角的设计方法,其特征在于:求解进口速度三角形大小与方向的具体过程为:(1)建立离心泵叶片进口圆周分速度u1,叶轮进口直径为D1a,转速为n;
(2)根据离心泵叶片进口排挤系数 和叶片进口过水断面面积F1,建立叶片进口轴面速度vm1;Rc为叶片进口处过水断面的半径,b为叶片进口宽度;
F1=2πRcb
其中,Su1为叶片进口圆周厚度,λ1为轴面流线与轴面截线之间的夹角,Q为流量;ηv为泵容积效率;
(3)求解叶片进口相对速度ω1和绝对速度v1的大小:(4)求解进口绝对速度与圆周速度反方向之间的夹角α1;
5.根据权利要求2所述的离心泵叶轮叶片包角的设计方法,其特征在于:求解包角大小的具体方法为:(1)确定a、b点的连线长度Lab;
第一叶片(1)工作面入口a点与第二叶片(2)背面型线出口b点之间的距离Lab:R1为叶轮内半径,R2为叶轮外半径;
(2)求解a点与b点所对应的圆心角大小ζ;
(3)求解出口圆周厚度所对应的圆心角τ;
叶片出口圆周厚度:
式中,λ2为轴面流线与轴面截线之间的夹角;
由几何关系可以得到:
(4)求解包角的大小;
根据叶片数z可知每两个相邻叶片之间的夹角为:包角的大小为:
6.根据权利要求2所述的离心泵叶轮叶片包角的设计方法,其特征在于,叶片绘型的方法基于艾尔米特插值函数的四项表达式,所述四项表达式为: