离心泵叶轮包角如何确定

答：定义：水泵是输送和提升液体的机器，它将原动机的机械能转化为被输送液体的动能或势能。

分类：叶片式水泵、容积式水泵、其它类型水泵（螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵、气升泵等）。

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保角变换离心式叶片绘型的新方法,提高了叶片绘型的精确度,改善了叶片的水力性能[425等采用三角法控制叶片包角以提高水泵效率[6].在此基础上,本文对叶片包角在水力设计中的具体取值做了进一步研究,提出一种新的确定叶片包角的方法.

1包角的确定方法1.1确定流线进、出口安放角及进口位置进、出口边在同一轴面的条件下,以a流线为例介绍在方格网中叶片包角的确定方法.根据a流线的分点结果可以确定a流线进口点在方格网中的位置.根据以下各式可以确定a流线的进口安放角β1:tanβ1=vm1/u1(1)u1=πD1n/60(2)vm1=qV/ηS1Ψ1(3)式中:vm1为叶轮进口速度,u1为叶轮进口圆周速度,S1为过水断面面积Ψ1为排挤系数η为容积效率.叶片出口安放角β2由经验取值,并验证其满足欧拉方程.这样a流线的进、出口安放角和进口位置这三个参数都已经确定,在此基础上确定a流线包角的取值范围.1.2确定叶片包角的原理保角变换方格网法是基于局部相似,而不是局部相等,平面方格网方格的大小可任意选取.方格网横线表示轴面流线相应分点,竖线表示夹角为对应分点所用的Δθ的轴面.Δθ表示在作图分点法中,在轴面投影图旁所作的两条射线的夹角,一般Δθ=3°～5°.如图2所示,射线L的起始位置为起点数9,其与水平方向的夹角为β1.射线M与水平方向的夹角图2确定叶片包角的原理图

为β2,但射线M在0水平线上的起始位置可以左右移动,其移动位置所对应的角度即是流线的包角.现将射线M从左向右移动,在移动过程中出现以下2种特殊情况:1)射线M与0轴面和射线L三线相交,此时射线M与0水平线交于点A,点A对应的角度为φ0.2)射线M′与0水平线和射线L三线相交于点B,点B对应的角度为φ1.若射线M在0水平线上的起始位置在点A的左侧或点B的右侧,则根据绘制型线的3点要求:1)光滑平顺2)单向弯曲,凹、凸均可,但不要出现S形状3)各型线有一定的对称性.不能绘制出型线.因此,射线M的移动范围只能在点A与点B之间,即包角取值为φ0～φ1.1.3确定a流线包角的取值范围根据进口安放角和出口安放角的不同关系确定包角的取值范围,具体步骤如下:1)当β1<β2时(见图3),过a流线进口位置作与水平方向成β2角的射线M,射线M与0水平线交于A点,点A对应的角度为φ0.过a流线进口位置作与水平方向成β1角的射线L,射线L与0水平线交于B点,点B对应的角度为φ1,则此时包角的取值为φ0～φ1.图3β1<β2时包角的取值范围Fig.3Assignmentofwrapanglerangeforβ1<β22)当β1>β2时(见图4),过a流线进口位置作与水平方向成β2角的射线M,射线M与0水平线交于A点,点A对应的角度为φ0.过a流线进口位置作与水平方向成β1角的射线L,射线L与0水平线交于B点,点B对应的角度为φ2,则此时包角的取值为φ0～φ2.・94・:确定离心泵叶片包角的新方法

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的射线M,射线M与0水平线交于A点,点A对应的角度为φ0.过a流线进口位置作与水平方向成β1角的射线L,射线L与0水平线交于B点,点B对应的角度为φ3.由于β1=β2,射线L和M重合,点A和点B重合,φ0=φ3,则此时包角的取值为φ0.图5β1=β2时包角的取值范围Fig.5Assignmentofwrapanglerangeforβ1=β2a流线包角取值范围的数学表达式如下:当β1<β2时,φ∈(φ0,φ1)当β1>β2时,φ∈(φ2,φ0)当β1=β2时,φ=φ0.1.4确定b、c流线包角的取值范围以上是确定a流线包角的取值范围,对于另外两条b、c流线可以按同样的方法确定其包角的取值范围.因此,a、b、c三条流线包角的取值范围:φa∈(a1,a2)φb∈(b1,b2)φc∈(c1,c2)1.5确定叶片包角的取值范围求出φa、φb、φc的交集φ∈(a,c),交集φ就是a、b、c三条流线包角的取值范围,也就是叶片包角的取值范围.1.6确定叶片的最优包角在φ的取值范围内分别取不同的φ值,并绘制不同φ值时的流线,在流线作好后再分别测量流线与不同轴面的安放角,然后绘制出流线在轴面的安放角的变化曲线,最终找出曲线变化最均匀的流线所对应的包角作为叶片的最优包角.2应用实例根据本文中提出的方法,以扬程H=20m,流量qV=200m3/h,转速n=1450r/min,叶片数Z=6的离心泵为例,进行实例验证.具体步骤如下:1)采用速度系数法计算得到叶轮的轴面投影图,如图6所示.图6叶轮轴面投影图Fig.6Projectionofimpellermeridianplane2)分别确定a、b、c三条流线的包角取值范围.根据本文中提出的方法,由式(1～3)计算可得a、b、c三条流线的进口安放角分别为:β1a=20°、β1b=23°、β1c=28°,出口安放角β2=40°.以本文给出方法可得到φa∈(41.71°,96.16°),φb∈(53.63°,106°),φc∈(65.55°,103.44°).3)确定叶片包角的取值范围.求φa、φb、φc的交集φ∈(65.55°,96.16°),则φ的取值范围就是叶片包角的取值范围.4)绘制流线在轴面的安放角的变化规律曲线.取φ=70°、80°、90°分别绘制流线,并量取流线在轴面的安放角.图7分别表示包角φ=70°、80°、90°时a、b、c三条流线在轴面的安放角的变化规律.由图7可见,当包角φ=90°时a、b、c三条流线与轴面的夹角变化最均匀,则说明流线变化最均匀、光滑,因此取φ=90°作为叶片的包角.5)模型的建立及其模拟试验.首先采用Pro/E软件建立模型,然后用Gambit软件划分网格

有两种方法测量：但必须将前盖板车掉，暴露叶片。

如果是直叶片很好测定，将暴露的叶片涂上红丹，印在白纸上就是叶片的形状。然后利用作图法求出叶片的形状数值。

扭曲叶片，也有两种方法。

用分度头夹住叶轮，在平台上立起高度尺。旋转分度头可以得到角度，高度尺可以测定叶片上某点的高度。有了这两个数据，就可以获得在某一平面上的坐标值。一平面上多点测量连线为曲线，多个平面测量的数值，就构成了曲面。测前后盖板的形线，可以用样板对光法测定。

方法2

将去掉前盖板的叶轮流道灌上蜡，待蜡凝固后可以得流道模型，直接利用三维测量仪测取蜡模数据。

泵体必须分出什么泵体：涡壳，导叶，还是空间导叶。一般也是采取脱模法或样板法测量。

即使获得了数据也必须利用绘制叶轮的知识重新绘图，修改不正确的测点。

二、如果要认真测量的话就得车盖板。要想不破坏原叶轮可以这样作：

根据所测得的叶轮几何尺寸：D1，D2，B1，B2，Z，和经过实验测定的流量，扬程和转速。效率。按照泵设计手册提供的设计方法进行计算，确定出叶轮进出口安放角。排挤系数。相当于有了所有的几何参数。再进行正常的设计，绘剪裁图等工作。

这样作，相当于测量与新设计的结合，至于效果如何，只有经试验后定论。h

三、我从一个从事多年木模加工的老师傅那里知道还有一种方法：

1、测定叶轮的基本几何尺寸。外径、进口直径等

2、将叶片放置在平板上，在平板上按1：1画出叶轮外径，找出中心点，然后将圆按10度等分，画出等分射线。

3、量出叶片包角，从一个叶片进口开始，测量该叶片工作面和背面与各射线的交点到中心的距离，里面测不到的部分可以使用深度尺或细钢丝沿直径方向伸进去测量。总共测8-10个点，就可以画出叶片的水力图，无法测量的地方可以在画图的时候用光滑曲线连接，测量的尺寸也可以修正。

这样测绘出来的叶片，准确率有95%，有时可能必原型泵还要好。

四、我想说的方法并不是我推荐的,但我在进行一些粗糙的测绘时用到

用保险丝测量一些如包角,叶片扭曲程度等等. 还有就是用硬纸.

五、说句多余的话，测绘叶轮即使用再好的测量方法及工具，所测得的结果很难说就是原产品的水平。理由很简单：1、我们所测绘的是产品，不是由图纸制造的模型；2、任何产品本身都带有模型误差，铸造误差，这些误差已经包含在产品中了。3、再考虑测量误差，相当于由三种误差的融合。

不少工厂为了节约资金，不愿购买原始图纸，而是购买多次测绘出的产品，再进行测绘，尤其是经过多代测绘的产品，就象马铃薯多次种植退化一样。例如，我院立项课题样机的效率可达80%，产品到企业后，有的企业就购买人家的产品测绘，多次辗转，几经测绘的产品效率也就是70%多些，扬程流量都变了样，曲线也走了形。

六、去年也去济南参与了一次测绘，不过是膨胀机的叶轮。叶片扭曲。因为膨胀机由高压气流作为动力转动，转速一般在30000~40000，测量需要非常精确，也只有测出几个关键易测数据回来再经过还原设计。8 ^7七、叶轮测绘主要是内部流道、扭曲叶片的部分比较麻烦。首先选一枚叶片，用分度头将该叶片均匀分度并用画线工个标记。标记好后就可以用薄的硬纸板分别从叶轮出口位置及吸入口位置剪型，注意纸板的定位。剪型时可以只量取叶片的工作面或非工作面，应注意叶片根部与纸板吻合。都做好后就可以绘型了，根据测绘的部分工作面及非工作面光滑过渡可以画出整个叶片，及前后盖板的流线。如果叶轮的比转速很小该方法有些轴载面可能测绘不到。

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泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力。排量以每分钟排出若干升计算，它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关,即孔径越大,所需排量越大。要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下来的岩屑、岩粉及时冲离孔底，并可靠地携带到地表。地质岩心钻探时，一般上返速度在0.4～1.0米／分左右。泵的压力大小取决于钻孔的深浅，冲洗液所经过的通道的阻力以及所输送冲洗液的性质等。钻孔越深，管路阻力越大，需要的压力越高。随着钻孔直径、深度的变化，要求泵的排量也能随时加以调节。在泵的机构中设有变速箱或以液压马达调节其速度，以达到改变排量的目的。为了准确掌握泵的压力和排量的变化，泥浆泵上要安装流量计和压力表，随时使钻探人员了解泵的运转情况，同时通过压力变化判别孔内状况是否正常以预防发生孔内事故。