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专利号: 2021101085079
申请人: 宿迁学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 液体变容式机械;液体泵或弹性流体泵
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三扭叶转子泵流量脉动系数的通用计算模型,其特征在于:。

2.根据权利要求1所述的一种三扭叶转子泵流量脉动系数的通用计算模型,其特征在于:扭叶转子流量脉动系数δ(ξb)的计算可简化为:。

3.一种三扭叶转子泵流量脉动系数的通用的计算模型的获取方法,其特征在于:包括以下步骤:

S1、三扭叶转子无量纲理论流量的精确计算方法:根据三叶扭叶转子泵的理论流量等价于轴向无数个等值微宽度直叶转子所对应的无数个微理论流量,沿螺旋线轴向叠加而成,定义螺旋线上的起点、任一点、终点所在的面分别为三扭叶转子的起始端面、任意截面、终止端面;定义起始端面处微宽度直叶转子所对应的微理论流量为dQ0,所对应的无量纲理论流量为q0,此时由得任意截面处微宽度直叶转子所对应的微理论流量dQz及其无量纲理论流量qz为:由dQz沿螺旋线的轴向叠加即宽度方向上的积分,得三扭叶转子的理论流量Q及其无量纲理论流量q为:

其中,式(1)、式(2)和式(3)中,ω为转子的旋转角速度,dz为微宽度,Ω为瞬角,ε为给定的转子形状系数,ρ为瞬径,r为节圆半径,ρ/r为给定的无量纲瞬径,φ=π/6;ξ为任意截面相对于起始端面的顶轴错开角,定义为扭角,ξb为终止端面相对于起始端面的顶轴错开角,定义为扭叶角;

S2、三叶扭叶转子无量纲理论流量的拟合计算方法:由外共轭轮廓段与内共轭轮廓段的构造几何关系,知q0(Ω)关于Ω=φ对称,则设q0(Ω)的拟合式为

式中,在给定ρ(Ω)/r定义的情况下,拟合系数A、B、C由式(1)对应于ρ(0)/r、ρ(0.5φ)/r、ρ(φ)/r、ρ(1.5φ)/r、ρ(2φ)/r下的5组q0数据,借助于EXCEL表中趋势线的拟合方法唯一确定;

将式(4)代入式(3),得扭叶转子无量纲理论流量q(Ω,ξb)的分段拟合式为:S3、三扭叶转子流量脉动系数的通用计算方法:由式(5)对Ω的一阶导数等于0,得q(Ω,ξb)在Ω=0.5ξb、Ω=φ+0.5ξb处分别取得最小值min(q)和最大值max(q),且由式(5)知则对应于q的无量纲理论流量波高为由式(7)对ξb的一阶导数等于0,得Δq(ξb)在ξb=2φ=π/3时取得0的极小值,此时q(Ω,2φ)为定值,将ξb=2φ=π/3代入式(5),得由于转子扭叶与否并不影响轴向这无数个无量纲理论流量qz(Ω,ξ)各自的均值,即不随ξb的变化而变化,所以q(Ω,ξb)的均值=q0(Ω)的均值=qz(Ω,ξ)的均值=q(Ω,2φ)的定值;则,由流量脉动系数=理论流量波高/理论流量均值的定义,得扭叶转子的流量脉动系数为

式中,ξb=2φ=π/3时,扭叶转子的流量脉动系数δ(2φ)=0,即为无流量脉动;ξb=0时,扭叶转子的流量脉动系数δ(0)即为直叶转子的流量脉动系数,且S4、扭叶转子流量脉动系数的简化计算方法:经ρ(Ω)/r不同定义下的反复试算,扭叶转子的流量脉动系数δ(ξb)随扭叶角ξb的变化规律,具有近似的负线性关系,则扭叶转子流量脉动系数δ(ξb)的计算可简化为。