葉輪是水泵的“心臟”，葉輪決定節(jié)能泵的流量、揚(yáng)程和效率。針對(duì)高效節(jié)能水泵的設(shè)計(jì)，從考慮水力損失的減少、效率較高和氣蝕性能佳著手，用節(jié)能水泵三元流理論和CFD流體力學(xué)計(jì)算軟件和優(yōu)化相結(jié)合的方法，尋找不同的流動(dòng)和幾何參數(shù)的優(yōu)化組合，從設(shè)計(jì)上確保節(jié)能水泵產(chǎn)品的高效性能。

一元流和二元流動(dòng)理論

一元流動(dòng)理論假設(shè)葉片數(shù)量可以無限多，液體運(yùn)動(dòng)軸對(duì)稱與軸面液體沿著段水面上的軸面速度均勻分布。一元流動(dòng)理論設(shè)計(jì)中只能確保葉輪前后的液體運(yùn)動(dòng)條件，葉輪內(nèi)部液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在設(shè)計(jì)中能任意確定。

二元流動(dòng)理論可以同樣假設(shè)葉片數(shù)量能無限多，液體運(yùn)動(dòng)軸對(duì)稱，假定葉輪流道和流體流態(tài)在葉道截面上呈線型變量關(guān)系，也就是說葉輪周圍水流流動(dòng)在同一截面不同高度位置上呈有規(guī)律變化，越接近葉輪處流速越大，向上越接近蓋盤處水流速度越小。

一元流和二元流理論不能真實(shí)反應(yīng)出泵內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)，葉輪性能的判斷只能通過水力模型測試試驗(yàn)才能確定。

三元流動(dòng)理論

三元流理論是將葉輪內(nèi)部的三元立體空間進(jìn)行無限地分割，并對(duì)葉輪流道內(nèi)各個(gè)工作點(diǎn)進(jìn)行分析，建立真實(shí)完整的葉輪內(nèi)流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)三元流理論設(shè)計(jì)出來的葉片形狀是不規(guī)則曲面形狀，葉輪葉片的結(jié)構(gòu)能適應(yīng)流體的真實(shí)流態(tài)，可以控制葉輪內(nèi)部全部質(zhì)點(diǎn)的速度分布。使用三元流理論設(shè)計(jì)的高效節(jié)能水泵，運(yùn)行效率和原有水泵運(yùn)行效率相比有明顯提高。

三元流動(dòng)葉輪設(shè)計(jì)

我們公司有專業(yè)的高新技術(shù)團(tuán)隊(duì)，可以對(duì)高效水泵或者葉輪進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，根據(jù)“射流-尾跡三元流動(dòng)理論”把葉輪內(nèi)部的三元立體空間進(jìn)行無限分割，分析葉輪流道內(nèi)各個(gè)工作點(diǎn)，建立真實(shí)的葉輪內(nèi)流體流動(dòng)數(shù)字模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分和流出計(jì)算，使用三元流動(dòng)設(shè)計(jì)優(yōu)化葉片的進(jìn)出安放角、葉片數(shù)、扭曲葉片各截面形狀等，防止水在葉片之間形成回流使工作面的流動(dòng)分離，使水在葉輪間流動(dòng)更接近設(shè)計(jì)狀態(tài)，減少流動(dòng)損失與無用功，綜合提高節(jié)能水泵整體效率。

三元流葉輪制造工藝

我們公司對(duì)于中小型三元流葉輪使用金屬模，模具進(jìn)行數(shù)控加工，葉輪使用不銹鋼精密鑄造。對(duì)于大型三元流葉輪，葉片毛坯使用鍛造或者鑄造，葉片與葉輪前后蓋板使用數(shù)控精密加工，加工完成后，整個(gè)葉輪使用拼焊工藝。使用這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是葉片型線完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，所有的葉輪經(jīng)過動(dòng)靜平衡和水力平衡處理，提高水力效率。

節(jié)能水泵三元流葉輪設(shè)計(jì)與制造由水泵廠家總結(jié)。