【技术实现步骤摘要】
一种大型立式轴流泵装置整体型线协同生成方法
[0001]本专利技术属于水利工程、动力工程领域，特别涉及一种大型立式轴流泵装置整体型线协同生成方法。
技术介绍
[0002]现有技术中，泵站在跨流域调水工程中起到了最主要作用，泵装置是泵站运行的核心，其中立式泵装置在我国中小型大流量、低扬程泵站中应用最为广泛。立式泵装置一般由进水流道、叶轮、导叶、出水流道组成。进水流道能够将水流由水平方向转为垂直方向，有效调整泵进口水流流态，保证水泵进口的水力条件。出水流道的作用主要是将导叶流出的垂直水流平顺地流入出水池，在不发生脱流和漩涡的情况下，最大限度回收动能。
[0003]设计与水泵相配套线型合理的进、出水流道使得泵装置具有良好的水力特性，泵站在建成后能更加安全可靠稳定发挥经济和社会效益。但是目前存在如下难以克服的技术问题：由于立式泵装置单泵流量较大，进、出水流道内水流流态较难控制，立式泵装置设计不合理会加大泵装置的流道损失，降低泵装置的整体效率，严重时还会引起水泵汽蚀，机组振动，甚至导致泵站无法正常运行。
技术实现思路
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大型立式轴流泵装置整体型线协同生成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)叶轮参数确定：
①
限制nD值，相当于限制叶片进口外径的相对速度，将选定的nD值代入其中n
a
为单位水泵转速，H为泵站设计扬程；
②
确定流量系数和比转速ns＝500～1600后，根据相似理论和现有泵站结果综合计算水泵转速其中n为水泵转速，ns为水泵比转速，H为泵站扬程，Q为泵站流量；
③
确定叶轮直径D值：将
①
中求得的单位水泵转速n
a
与
②
中求得的水泵转速n，代入中，求得D值；(2)确定立式轴流泵装置各部分设计参数：Ⅰ.所述叶轮域的几何参数包括：轮毂进口到中心型线径向距离Z1，轮缘进口处到中心型线的径向距离Z2，轮毂出口到中心型线的径向距离Z3，轮毂出口处至中心型线的径向距离Z4，叶轮进口至中心型线的轴向距离L1，叶轮出口至中心型线的轴向距离L2，其表达式为：式中：为叶轮的轮毂比，l1，l2，α1，α2，α3，α4为模型泵数据；根据以上参数确定叶轮中心型线O1O2，选定叶轮中心为坐标原点O(0,0)，以叶轮轴向且顺水流方向为y轴正向，径向且从轮毂到轮缘方向为x轴正向，A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1分别为叶轮域中轮毂、轮缘的各点坐标，均可用已知的Z1、Z2、Z3、Z4、L1、L2表达，具体坐标如下：A1(
‑
Z1,
‑
L1),B1(
‑
Z2,
‑
L1),L1),G1(
‑
Z3,L2),H1(
‑
Z4,L2),O1(0,
‑
L1),O2(0,L2)；所述叶轮域的外型线包括叶轮进口型线O1B1，叶轮出口型线O2H1，轮缘自下而上直线段B1D1，圆弧段D1F1，直线段F1H1，并通过叶轮中心型线O1O2对称后得到叶轮域整体型线；Ⅱ.导叶体的主要几何参数：导叶进口至出口轴向距离L3，导叶轮毂出口至中心型线径向距离Z5，其表达式为：Z5＝Z4+L3sinβ，式中：β为导叶扩散角取值2
°
～4
°
，l3为模型泵数据；G2、H2、I1、J1、O3、O4分别为导叶体中轮毂、轮缘的各点坐标，均用已知的Z3、Z4、Z5、L2、L3表达，具体坐标如下：G2(
‑
Z3,L2),H2(
‑
Z4,L2),I1(
‑
Z3,L3),J1(
‑
Z5,L3),O3(0,L2),O4(0,L2+L3)；所述导叶体的外型线包括导叶进口型线O3H2，导叶出口型线O4J1，轮缘型线H2J1，并通过中心型线O3O4对称后得到导叶体整体型线；
Ⅲ
.导水锥用来为叶轮室提供均匀的水流，叶轮前导水锥头部长度取值1.5Z1，A2、B2、K1、O6分别为导水锥外侧进口及导水锥头部的坐标，均用已知的参数表达，具体坐标如下：A2(
‑
Z1,
‑
L1),B2(
‑
Z2,
‑
L1),K1(
‑
Z2,
‑
L1
‑
1.5Z1),O5(0,
‑
L1),O6(0,
‑
L1
‑
1.5Z1)；所述的导水锥的外型线包括进口型线O6K1，出口型线O5A2，直线段K1A2，并通过叶轮中心型线O5O6对称后得到导水锥整体型线；Ⅳ.进水流道设计参数：进口流速v
j
＝Q
d
/B
j
H
j
，进水流道宽度与叶轮直径比值λ1，进水流道进口到叶轮中心距离与水泵叶轮直径比值λ2，叶轮中心到进水流道底部高程与叶轮直径比值λ3，进水流道喉部高度与叶轮直径比值λ4，进水流道转弯椭圆长轴短轴半径比值λ5；进水流道的直线减缩段和弯曲减缩段的断面沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：石丽建，徐添，陈北帅，王丽，江宇航，柴耀，韩逸，陈奕宇，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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