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一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2014-04-29
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2014-09-17
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2017-01-25
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2034-04-29
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201410178136.1 申请日 2014-04-29
公开/公告号 CN103994095B 公开/公告日 2017-01-25
授权日 2017-01-25 预估到期日 2034-04-29
申请年 2014年 公开/公告年 2017年
缴费截止日
分类号 F04D29/18 主分类号 F04D29/18
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 4
权利要求数量 5 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 江苏大学 当前专利权人 江苏大学
发明人 王秀礼、朱荣生、付强、王洪亮 第一发明人 王秀礼
地址 江苏省镇江市京口区学府路301号 邮编
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省镇江市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明提供了一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法,通过控制叶轮的型线高度h、轮毂直径Dh、叶片进口安放角β1、叶片出口安放角β2和叶片包角 主要结构参数,使轴流泵在多相流工况、设计工况附近,能够同时满足设计扬程和拥有较高的效率的目的。本发明所述的设计方法设计的多相混输轴流泵叶轮能够保证轴流泵在多相工况设计流量点附近具有较高的效率和满足设计扬程的要求,以及较好的抗汽蚀性能,特别适用于轴流泵在多相流工况下工作的场合。
  • 摘要附图
    一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法
  • 说明书附图:图1
    一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法
  • 说明书附图:图2
    一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法
  • 说明书附图:图3
    一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2017-03-08 著录事项变更 发明人由王秀礼 朱荣生 付强 王洪亮变更为王秀礼 赵媛媛 朱荣生 付强王洪亮
2 2017-01-25 授权
3 2014-09-17 实质审查的生效 IPC(主分类): F04D 29/18 专利申请号: 201410178136.1 申请日: 2014.04.29
4 2014-08-20 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法,所述叶轮的型线高度h,最大轮毂直径Dh,叶片进口安放角β1,叶片出口安放角β2和叶片包角 由以下公式确定:
Dh=(0.9+0.21ns0.32Q0.27H-0.47)Dh0  (2)
式中:
h——型线高度,米;
β1——叶片进口安放角,度;
β2——叶片出口安放角,度;
——叶片包角,度;
l——翼型弦长,米;
Q——设计工况点的流量,立方米/秒;
ns——比转速;
dh——最小轮毂直径,米;
H——设计工况点的扬程,米;
Dh——最大轮毂直径,米;
Dh0——升力法设计的圆柱轮毂的轮毂直径,米;
Di——叶轮轴面各截面直径,米;
n——叶轮转速,转/分;
g——重力加速度,米/平方秒。

2.根据权利要求1所述的多相混输轴流泵叶轮的设计方法,其特征在于,比转速ns>
1000,所述叶片包角 取值为

3.根据权利要求1所述的多相混输轴流泵叶轮的设计方法,其特征在于,比转速ns取值为500
4.根据权利要求1所述的多相混输轴流泵叶轮的设计方法,其特征在于,叶片的翼型厚度变化规律依据791翼型。

5.根据权利要求1所述的多混输相轴流泵叶轮的设计方法,其特征在于,叶片加厚时,以叶片型线为工作面向背面加厚。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轴流泵叶轮的设计方法,尤其是一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法。

背景技术

[0002] 轴流泵属于低扬程、大流量泵,其扬程范围是1~12m,流量为0.3~65m3/s,比转速500-1600,其应用范围很广,如农田灌溉、市政给排水、调水工程、电厂循环水工程等,早期常用的轴流泵叶轮水力设计方法都是针对轴流泵在单一的液相下工作的设计,常用升力法和圆弧法设计方法均以平面叶栅理论为基础,把复杂的空间流动简化为平面流动。当轴流泵输送的液体由单一的液相变为多相时,用普通方法设计出的轴流泵的扬程、效率会迅速下降,从而使轴流泵不能满足设计要求,同时也将大大的增加能源的消耗量,例如:在排污水时,轴流泵将会在固液两相下工作;在石油化工行业中,轴流泵在气液两相下工作。这对一个能源消耗大国十分不利,因此高效率的轴流泵对能源的节约有重大意义。

发明内容

[0003] 为了克服现有轴流泵叶轮在多相工况下扬程和效率会迅速下降的问题,本发明提出了一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法,不仅能提高轴流泵在单一液相下工作时的效率,而且还能使轴流泵在多相工况下,设计流量点附近同样能保持较高效率及设计扬程。
[0004] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005] 一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法,所述叶轮的型线高度h、轮毂直径Dh、叶片进口安放角β1、叶片出口安放角β2和叶片包角 由以下公式确定:
[0006]
[0007]
[0008]
[0009]
[0010]
[0011] 式中:
[0012] h——型线高度,米;
[0013] β1——叶片进口安放角,度;
[0014] β2——叶片出口安放角,度;
[0015] ——叶片包角,度;
[0016] l——翼型弦长,米;
[0017] Q——设计工况点的流量,立方米/秒;
[0018] ns——比转速;
[0019] dh——最小轮毂直径,米;
[0020] H——设计工况点的扬程,米;
[0021] Dh——最大轮毂直径,米;
[0022] Dh0——升力法设计的圆柱轮毂的轮毂直径,米;
[0023] Di——叶轮轴面各截面直径,米;
[0024] n——叶轮转速,转/分;
[0025] g——重力加速度,米/平方秒。
[0026] 优选地,比转速ns>1000,所述叶片包角 取值为
[0027] 优选地,比转速ns取值为500
[0028] 优选地,叶片的翼型厚度变化规律依据791翼型。
[0029] 优选地,叶片的厚度翼型以型线为工作面向背面加厚。
[0030] 本发明所述的多相混输轴流泵叶轮的设计方法设计的多相混输轴流泵叶轮,不仅能提高轴流泵在单一液相下工作时的效率,而且还能使轴流泵在多相工况下,设计工况点附近同样能保持较高效率、扬程、较好的抗汽蚀性能,同时又能满足设计流量点要求,提高了轴流泵的运行可靠性。本发明所述的多相混输轴流泵叶轮的设计方法设计的多相混输轴流泵叶轮经试验后,使用效果良好,能有效地节省投资、节约能源。

实施方案

[0035] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
[0036] 图1所示为本发明所述的多相混输轴流泵叶轮的设计方法设计的多相混输轴流泵叶轮,所述叶轮的形状如图2和图3所示。安装所述叶轮的轴流泵在单一液相和多相流时,在设计工况点附近均能同时满足高效率和高抗汽蚀性能的要求。所述叶轮包括轮毂1和与轮毂1相连的叶片2,轮毂直径Dh、型线高度h、叶片进口安放角β1、叶片出口安放角β2分别为:
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
[0041] 式中:
[0042] h——型线高度,米;
[0043] β1——叶片进口安放角,度;
[0044] β2——叶片出口安放角,度;
[0045] ——叶片包角,度;
[0046] l——翼型弦长,米;
[0047] Q——设计工况点的流量,立方米/秒;
[0048] ns——比转速;
[0049] dh——最小轮毂直径,米;
[0050] H——设计工况点的扬程,米;
[0051] Dh——最大轮毂直径,米;
[0052] Dh0——升力法设计的圆柱轮毂的轮毂直径,米;
[0053] Di——叶轮轴面各截面直径,米;
[0054] n——叶轮转速,转/分;
[0055] g——重力加速度,米/平方秒。
[0056] 所述叶轮的叶片包角 的取值范围为75°~95°,比转速ns>1000)时,所述叶片包角比转速500
[0057] 对叶片2的数量、进口冲角和出口冲角等参数,只要在不影响铸造和加工工艺的前提下,可以按照经验选取。
[0058] 所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

附图说明

[0031] 图1是本发明所述设计方法设计的一个多相混输轴流泵实施例叶轮的结构示意图。
[0032] 图2是同一个实施例叶轮叶片的翼型展开图。
[0033] 图3是同一个实施例叶轮叶片的平面投影图。
[0034] 图中:1-轮毂,2-叶片。
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