基于叶轮和流道匹配特性的旋涡泵优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于叶轮和流道匹配特性的旋涡泵优化设计方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
基于叶轮和流道匹配特性的旋涡泵优化设计方法


[0001]本专利技术涉及旋涡泵
，尤其涉及一种基于叶轮和流道匹配特性的旋涡泵优化设计方法
。

技术介绍

[0002]旋涡泵作为一种特殊的叶片泵，具有小流量高扬程的工作特点，其结构紧凑
、
重量轻，被广泛应用于航空航天
、
舰船汽车
、
石油化工等领域
。
旋涡泵依靠叶轮和流道的动量交换实现流体输送，该过程形成了不同种类的旋涡，如纵向旋涡
、
径向旋涡
、
轴向旋涡等
。
这些不同种类的旋涡相互作用，使旋涡泵在能量交换的过程中伴随着较大的流动损失，因为旋涡泵的效率较低，一般不超过
50
％
。
[0003]据统计，在全球工业设备总电力消耗中，泵机组的耗电量高达
25
％
。
随着节能降耗的大力推进，降低能源消耗量
、
提高能源利用率
、
促进工业绿色发展已成为国民经济和社会发展的重要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于叶轮和流道匹配特性的旋涡泵优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
选定初始旋涡泵
(1)
的模型，抽取各部分流体域，确定叶轮叶片
(101)
的径向长度
l2
以及轴向高度
h2
，流道
(102)
的径向长度
l1
以及轴向高度
h1
；
S2、
控制步骤
S1
所述流道
(102)
径向长度
l1
的数值保持不变，改变步骤
S1
所述叶轮叶片
(101)
径向长度
l2
的数值为
l2r
，计算相对应所述旋涡泵
(1)
的第一径向长度系数
NR1
，并据此构建不同的所述旋涡泵
(1)
模型；
S3、
控制步骤
S1
所述叶轮叶片
(101)
径向长度
l2
的数值保持不变，改变步骤
S1
所述流道
(102)
径向长度
l1
的数值为
l1r
，计算相对应所述旋涡泵
(1)
的第二径向长度系数
NR2
，并据此构建不同的所述旋涡泵
(1)
模型；
S4、
获取步骤
S2、
步骤
S3
中的两组所述旋涡泵
(1)
模型，分别划分网格并开展全三维流场
CFD
数据仿真计算，提取各组所述旋涡泵
(1)
模型的外特性，分析得到最优的径向长度系数
NR
；
S5、
在获取步骤
S4
最优的径向长度系数
NR
的基础上，控制步骤
S1
所述流道
(102)
轴向高度
h1
保持不变，改变所述叶轮叶片
(101)
轴向高度的数值为
h2r
，计算相对应所述旋涡泵
(1)
的轴向高度系数
NAh
，并据此构建不同的所述旋涡泵
(1)
模型；
S6、
获取步骤
S5
中所述旋涡泵
(1)
的模型，分别划分网格并开展全三维流场
CFD
数据仿真计算，提取所述旋涡泵
(1)
模型的外特性，分析得到最优的轴向高度系数
NA
；
S7、
综合步骤
S4
得到的最优径向长度系数
NR、
步骤
S6
得到的最优轴向高度系数
NA
，形成高效所述叶轮叶片
(101)
和所述流道
(102)
匹配设计策略
。2.
根据权利要求1所述的基于叶轮和流道匹配特性的旋涡泵优化设计方法，其特征在于，在步骤
S2
中，所述第一径向长度系数
3.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李倩倩，汤德利，武鹏，陆怡，别锋锋，赵国寿，朱晓渠，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：