一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪設計方法
【專利摘要】本發明涉及一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪設計方法，包含如下步驟：第一步：搭建試驗用紙漿泵外特性試驗臺；第二步：計算試驗用紙漿泵的葉輪進口當量直徑；第三步：計算試驗用紙漿泵的進口直徑；第四步：計算試驗用紙漿泵的進口輪轂比；第五步：在試驗用紙漿泵葉輪上兩相鄰的葉片中間增加一個新葉片；第六步：計算新葉片的葉片出口角；第七步：計算新葉片的葉片進口角；第八步：計算新葉片的進口當量直徑；本發明能來改善流動狀態，同時有效的防止其在運行過程中所出現的不同程度的漩渦、回流而引起的空蝕振動噪聲等問題，很大程度上提高了整個流水線的工作效率。
【專利說明】一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪設計方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于流體機械設計領域，尤其是一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪設計方法。
【背景技術】
[0002]在造紙工業中，紙漿泵主要是用于對紙漿的輸送，這是造紙企業生產中的核心過程，這個過程必須借助紙漿泵來完成。
[0003]紙漿泵是一種通用而又特殊的機械，它主要是用于輸送不同濃度的紙漿，這就對其流道的過流性能有極高的要求，因此，紙漿泵的流道設計跟一般的泵不一樣，其特有的流道形式和葉輪的轉動，使得泵體內部流場始終存在不同程度的漩渦、二次回流、脫流等流動現象，這就使得泵內部流動損失加大，大大降低了紙漿泵的效率。此外，由于這些漩渦的存在使得葉輪進口及根部出現不同程度的空蝕，嚴重的破壞了紙漿泵工作的穩定性和安全性，情況惡劣時甚至使得紙漿泵不能正常運行而使整條生產線工作效率降低。
[0004]而目前現有的紙漿泵，不能有效的解決其運行中所出現的不同程度的漩渦、回流所引起的空蝕振動噪聲等問題。鑒于此，需要設計一種改善紙漿泵內部漩渦的葉輪。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪設計方法。
[0006]本發明的技術方案是:一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪設計方法，包含如下步驟:
[0007]第一步:搭建試驗用紙漿泵外特性試驗臺，試驗用紙漿泵的揚程H由進出口壓力表測量得到；試驗用紙漿泵的流量Q由出口管路系統上的電磁流量計測出；
[0008]第二步:計算試驗用紙漿泵的葉輪進口當量直徑
【權利要求】
1.一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪設計方法，包含如下步驟: 第一步:搭建試驗用紙漿泵外特性試驗臺，試驗用紙漿泵的揚程H由進出口壓力表測量得到；試驗用紙漿泵的流量Q由出口管路系統上的電磁流量計測出； 第二步:計算試驗用紙漿泵的葉輪進口當量直徑
其中，Ktl為經驗系數，取值范圍4.8~5.5，η為試驗用紙漿泵的轉速，nν為試驗用紙漿泵的容積效率，取值范圍.0.9 ~0.96 ; 第三步:計算試驗用紙漿泵的進口直徑
其中dh為試驗用紙漿泵的輪轂直徑；由于輪轂為圓柱形，所以驗用紙漿泵的出口直徑Dy2 = Dyl ； 第四步:計算試驗用紙漿泵的進口輪轂比dh1=dh/Dyl由于輪轂為圓柱形。所以試驗用紙漿泵的出口輪轂比dh2 = dhl ； 第五步:在試驗用紙漿泵葉輪上兩相鄰的葉片中間增加一個新葉片，所述新葉片的出口直徑和試驗用紙漿泵的葉片出口直徑位于同一截面上，所述新葉片的螺距是試驗用紙漿泵的葉片螺距的一半，所述每個新葉片的厚度為試驗用紙漿泵的葉片厚度的130%~160%,且所述新葉片間的螺距從進口邊到出口是按等螺距變化的，所述新葉片的葉片數Z’與試驗用紙漿泵的的葉片數Z相等，所述新葉片的葉片數Z’與試驗用紙漿泵的葉片數Z相等，所述新葉片的導程S’和試驗用紙漿泵的導程S相等； 第六步:計算新葉片的葉片出口角葉片出口角βh2=Δβh2其中β’ω為新葉片進口直徑相對液流角，通過公式
求得β’ω，Λ Ph2S新葉片沖角，取值范圍為3-8° ； 上式中，Vm2為出口軸面速度，
，P為經驗系數，取值范圍為.0.90 ~0.95 ;
U2為出口圓周速度
Vu2為出口圓周分速度，由于輪轂為圓柱，所以Vu2 = Vml = Vm2 ; Vml為進口軸面速度； 第七步:計算新葉片的葉片進口角βω，由于輪轂為圓柱，所以βω= 第八步:計算新葉片的進口當量直徑Dh ;新葉片的進口當量直徑
;其中βη為原葉片進口角,可通過公式βη = β’η+Λ Pyl求得3yl，Δ βyl是原葉片沖角，取值范圍3°~9° ； 上式中，βyl為原葉片進口直徑相對液流角’可利用公式
求得i3’yl;.U1為進口圓周速度，可用公式
求得。
2.一種利用權利要求1得到的一種能夠改善紙漿泵內部漩渦的葉輪，其特征在于，所述改善紙漿泵內部漩渦的葉輪中，新葉片的結構參數如下所示: 新葉片結構參數表
【文檔編號】F04D29/22GK104074796SQ201410287148
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】王鵬, 袁壽其, 王秀禮, 冒杰云, 盧加興, 李貴東 申請人:江蘇大學