基于功率备用系数的离心泵叶轮无过载数值优化

摘要

针对无过载离心泵叶轮叶片出口角选择具有盲目性的问题,本文依据离心泵功率备用系数的公式,通过理论推导,将中比转速离心泵的功率备用系数值表示为比转速、叶片出口角和叶片数相关的函数.依此函数在不同叶片数下绘制出功率备用系数和叶片出口角、泵比转速的三维曲面图像和等高线图.利用此方法设计了2台比转速为84.5、125.3,功率备用系数分别为1.13、1.17的无过载中比转速离心泵,其叶片数分别为6、5,出口角分别为22°、29°.数值模拟得到比转速为125.3的离心泵的功率备用系数为1.168,最高水力效率为87.58％.通过数值模拟和实验结果表明:比转速为84.5的离心泵的功率备用系数分别为1.127、1.131,最高效率分别为78.83％、74.38％,可见要求的功率备用系数值与模拟或实验得到的值相差较小,说明本文提出方法能够准确快速地设计无过载高效中比转速离心泵.