一种水泵叶片表面涂层厚度的确定方法及其确定装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水泵叶轮表面涂层厚度的确定方法和装置，该方法通过获取水泵叶轮无涂层时的扬程、水力损失值；基于扬程变化系数、扬程和水力损失值确定目标水力损失值；扬程变化系数表征涂层的厚度对扬程的影响程度；基于目标水力损失值确定涂层的第一厚度值；确定水泵的叶片被金属溶液电化学腐蚀所产生的腐蚀电流强度；根据涂层保护效率和腐蚀电流强度确定目标电流强度；涂层保护效率表征涂层的厚度对保护水泵的叶片不被腐蚀的有效程度；基于目标电流强度确定涂层的第二厚度。如此，确定涂层的厚度范围为第一厚度至第二厚度，可以提升涂层的保护效果，可以降低喷涂的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种水泵叶片表面涂层厚度的确定方法及其确定装置
本专利技术涉及流体机械
，特别涉及一种水泵叶片表面涂层厚度的确定方法及其确定装置。
技术介绍
水泵作为提水装置，可广泛应用于各行各业。水泵作为金属构件，在日常工作使用中极易产生腐蚀现象，导致金属材料氧化，影响水泵使用寿命和工作可靠性。特别是输送工质为两相流时，固液混合的流态将使泵叶片产生更大程度的腐蚀；同时叶片出口处因汽蚀产生的高温高压进一步加剧了叶片腐蚀。目前常见的解决方法是采用表面涂层，使金属与环境隔离，广泛应用的涂层材料有熔接环氧树脂(FBE)和聚四氟乙烯(PTFE)。但在工程实践中，表面涂层的厚度并没有一个有效的计算方法，若采用不合适的涂层厚度，将会影响涂层的保护效果和喷涂成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种水泵叶片表面涂层厚度的确定方法，从涂层材料的物理特性和电化学特性两个角度出发，在满足涂层具有较好防腐蚀性和对泵扬程影响较小的条件下，确定涂层厚度的最小值和最大值，如此，可以提升涂层的保护效果，可以降低喷涂的成本。一方面，本专利技术提供了一种水泵叶轮表面涂层厚度的确定方法，包括：获取水泵叶轮无涂层时的扬程、水力损失值；基于扬程变化系数、扬程和水力损失值确定目标水力损失值；扬程变化系数表征涂层的厚度对扬程的影响程度；基于目标水力损失值确定涂层的第一厚度值；确定水泵的叶片被金属溶液电化学腐蚀所产生的腐蚀电流强度；根据涂层保护效率和腐蚀电流强度确定目标电流强度；涂层保护效率表征涂层的厚度对保护水泵的叶片不被腐蚀的有效程度；基于目标电流强度确定涂层的第二厚度。可选的，扬程变化系数的数值范围包括0.95～0.99；基于扬程变化系数、扬程和水力损失值确定目标水力损失值，包括：根据扬程和水力损失值确定水泵叶片无涂层时的水力效率；根据获取的水泵沿程阻力系数、水泵流量和水泵湍流区间界定值，以及水力效率，确定目标水力损失值。可选的，目标水力损失值的计算公式为：其中，表示基于水力损失值和扬程确定的水力效率；表示目标水力效率；h1表示目标水力损失值；h2表示水力损失值；Cre表示根据水泵沿程阻力系数计算得到的流态损失系数；CQ表示根据水泵流量计算得到的冲击损失系数；Ch表示扬程变化系数；λ1、λ2均表示水泵湍流区间界定值；ε1、ε2、ε3、ε4均表示比例系数。可选的，涂层包括水泵叶轮的进口涂层和出口涂层；涂层的第一厚度值的计算公式为：其中，h1表示目标水力损失值；h2表示水力损失值；Z表示水泵的叶片数；d2表示所述水泵叶轮的出口半径；H2表示无涂层泵试验扬程；δ表示所述叶片理论最大厚度值；δr-i述叶片的进口实际厚度值或所述叶片的出口实际厚度值；δt-max表示所述的涂层理论第一厚度值；δt-max-r-i表示水泵叶轮的进口涂层或出口涂层的实际第一厚度值。可选的，确定水泵的叶片被金属溶液电化学腐蚀所产生的腐蚀电流强度，包括：根据获取的水泵叶轮对应的金属的开路电位、金属溶液对应的金属离子的开路电位、金属溶液对应的金属电阻和金属溶液的电阻、水泵叶轮的出口涂层或进口涂层对应的底面积、水泵叶轮的出口涂层之间的距离或进口涂层之间的距离、金属溶液在预设温度下对应的电阻率，确定腐蚀电流强度。可选的，涂层保护效率的数值范围包括0.95～0.99；涂层的第二厚度的计算公式为：Rt＝Rl其中，C表示涂层保护效率；I0表示腐蚀电流强度；I表示目标电流强度；δi表示涂层厚度因温度或其他因素变化增加的第二厚度额外增加量；δt-min表示所述水泵叶轮保护效率允许下的涂层第二厚度值；；R表示金属溶液对应的金属电阻；Rt表示涂层电阻；Rl表示金属溶液的电阻；E1表示水泵叶轮对应的金属的开路电位；E2表示金属溶液对应的金属离子的开路电位；ρt表示涂层的电阻率；Si表示水泵叶轮的出口涂层或进口涂层对应的底面积；Li表示水泵叶轮的出口涂层之间的距离或进口涂层之间的距离；ρi表示金属溶液在预设温度下对应的电阻率。另一方面，本专利技术提供了一种水泵叶轮表面涂层厚度的确定装置，包括：第一获取模块，用于获取水泵叶轮无涂层时的扬程、水力损失值；第一确定模块，用于基于扬程变化系数、扬程和水力损失值确定目标水力损失值；扬程变化系数表征涂层的厚度对扬程的影响程度；第二确定模块，用于基于目标水力损失值确定涂层的第一厚度值；第三确定模块，用于确定水泵的叶片被金属溶液电化学腐蚀所产生的腐蚀电流强度；第四确定模块，用于根据涂层保护效率和腐蚀电流强度确定目标电流强度；涂层保护效率表征涂层的厚度对保护水泵的叶片不被腐蚀的有效程度；第五确定模块，用于基于目标电流强度确定涂层的第二厚度。本专利技术提供的一种水泵叶片表面涂层厚度的确定方法和装置具有以下有益效果：通过获取水泵叶轮无涂层时的扬程、水力损失值；基于扬程变化系数、扬程和水力损失值确定目标水力损失值；扬程变化系数表征涂层的厚度对扬程的影响程度；基于目标水力损失值确定涂层的第一厚度值；确定水泵的叶片被金属溶液电化学腐蚀所产生的腐蚀电流强度；根据涂层保护效率和腐蚀电流强度确定目标电流强度；涂层保护效率表征涂层的厚度对保护水泵的叶片不被腐蚀的有效程度；基于目标电流强度确定涂层的第二厚度。如此，确定涂层的厚度范围为第一厚度至第二厚度，可以提升涂层的保护效果，可以降低喷涂的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本专利技术实施例提供的一种水泵叶片表面涂层厚度的确定方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种叶轮平面投影图；图3为本专利技术实施例提供的一种叶片中间截面投影图；图4为本专利技术实施例提供的一种水泵叶片表面涂层厚度的确定装置的示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：请参阅图1，图1是本申请是实施例提供的一种水泵叶片表面涂层厚度的确定方法的流程示意图，包括：S101：获取水泵叶轮无涂层时的扬程、水力损失值。S103：基于扬程变化系数、扬程和水力损失值确定目标水力损失值；扬程变化系数表征涂层的厚度对扬程的影响程度。S105：基于目标水力损失值确定涂层的第一厚度值。S107：确定水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泵叶轮表面涂层厚度的确定方法，其特征在于，包括：/n获取水泵叶轮无涂层时的扬程、水力损失值；/n基于扬程变化系数、所述扬程和所述水力损失值确定目标水力损失值；所述扬程变化系数表征所述涂层的厚度对所述扬程的影响程度；/n基于所述目标水力损失值确定所述涂层的第一厚度；/n确定所述水泵的叶片被金属溶液电化学腐蚀所产生的腐蚀电流强度；/n根据涂层保护效率和所述腐蚀电流强度确定目标电流强度；所述涂层保护效率表征所述涂层的厚度对保护所述水泵的叶片不被腐蚀的有效程度；/n基于所述目标电流强度确定所述涂层的第二厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种水泵叶轮表面涂层厚度的确定方法，其特征在于，包括：
获取水泵叶轮无涂层时的扬程、水力损失值；
基于扬程变化系数、所述扬程和所述水力损失值确定目标水力损失值；所述扬程变化系数表征所述涂层的厚度对所述扬程的影响程度；
基于所述目标水力损失值确定所述涂层的第一厚度；
确定所述水泵的叶片被金属溶液电化学腐蚀所产生的腐蚀电流强度；
根据涂层保护效率和所述腐蚀电流强度确定目标电流强度；所述涂层保护效率表征所述涂层的厚度对保护所述水泵的叶片不被腐蚀的有效程度；
基于所述目标电流强度确定所述涂层的第二厚度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扬程变化系数的数值范围包括0.95～0.99；
所述基于扬程变化系数、所述扬程和所述水力损失值确定目标水力损失值，包括：
根据所述扬程和所述水力损失值确定所述水泵叶片无涂层时的水力效率；
根据获取的水泵沿程阻力系数、水泵流量和水泵湍流区间界定值，以及所述水力效率，确定所述目标水力损失值。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述目标水力损失值的计算公式为：









其中，表示基于所述水力损失值和所述扬程确定的水力效率；表示目标水力效率；h1表示所述目标水力损失值；h2表示所述水力损失值；Cre表示根据所述水泵雷诺数界定值计算得到的流态损失系数；CQ表示根据所述水泵流量计算得到的冲击损失系数；Ch表示所述扬程变化系数；λ1、λ2均表示所述水泵湍流区间界定值；ε1、ε2、ε3、ε4均表示比例系数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂层包括所述水泵叶轮的进口涂层和出口涂层；
所述涂层的第一厚度值的计算公式为：









其中，h1表示所述目标水力损失值；h2表示所述水力损失值；Z表示所述水泵的叶片数；d2表示所述水泵叶轮的出口半径；H2表示无涂层泵试验扬程；δ表示所述叶片理论最大厚度值；δr-i述叶片的进口实际厚度值或所述叶片的出口实际厚度值；δt-max表示所述的涂层理论第一厚度值；δt-max-r-i表示所述水泵叶轮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈明高，云天平，吴贤芳，刘厚林，王凯，董亮，王勇，
申请(专利权)人：江苏大学镇江流体工程装备技术研究院，江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32