基本方法及主要幾何參數(shù)選擇的原則基本方法：在大量實驗的基礎上，對現(xiàn)有有關設計系數(shù)進行修正，使之適合于低比速泵的加大流量設計。然后用修正過的系數(shù)，綜合各種因素，設計出較為合理的流動組合和幾何參數(shù)組合，用公式表示為Q'=KQ （2-1）1n'=K2n （2-2）Q,氣—設計流量，比速；Q,n—放大的流量，比速；%,K2一流量、比速的方法系數(shù)。對國內部分優(yōu)秀低比速水力模型進行統(tǒng)計表明，流量越小，放大系數(shù)K越大；比速越低，1放大系數(shù)K2越大。表2-2流量放大系數(shù)Q(m3/h)3~67~1011?1516?2021?2526?30K1.701.601.501.401.351.30表2-2比速放大系數(shù)nS23~3031?40， 41~4551~6061~7071~80K1.481.371.281.211.171.14參數(shù)選擇原則：加大流量設計中主要集合參數(shù)的選擇原則就是盡量減小各種損失，提高泵的效率。泵內主要損失：機械損失、容積損失、水力損失。機械損失主要是圓盤摩擦損失;容積損失主要是口環(huán)處的間隙泄露損失及隔舌處的環(huán)流損失但數(shù)值不大。水力損失相當復雜。因此主要任務是減小葉輪圓盤摩擦損失和泵內水力損失。具體措施有：1、選擇較大的葉片出口安放角P2Stepanoff經(jīng)過大量實驗研究認為P2=22.5。左右泵效率最高，當%增加到27.5。時效率也幾乎沒有影響。Pfleiderer認為P2-30。時將獲得較好的流道形狀和較高的效率。選擇較大的葉片出口角P2來減小葉輪外徑降低圓盤摩擦損失。葉輪外徑D2為

602nnv m2602nnv m2 2tanP2vm22tanp2、2J+gH+uv（2-3）n一水泵轉速vm2—出口絕對速度和軸面分量g一重力加速度H勿一無限葉片數(shù)時理論揚程u1一葉輪進口圓周速度vui一進口絕對速度圓周分量在其他參數(shù)不變時，葉片出口角P2越大，葉輪外徑D2越小，則與外徑5次方成正比的圓盤摩擦損失也越小，從而提高了水泵的效率。但是，隨著P2的增加，葉片間流道彎曲嚴重，流道變短，相鄰葉片間流道的擴散角變大，水力損失增加；其次，隨著P2增加，葉輪出口絕對速度v2增加，vu2增加，則動揚程增大，此時液體在葉輪和泵體內的水力損失增加；另外，當P2過大時，揚程-流量曲線更易出現(xiàn)駝峰，成為不穩(wěn)定的性能曲線；最后，在其他參數(shù)不變時，泵的軸功率隨著P2的增加而增加，更易引起過載現(xiàn)象。統(tǒng)計國內部分優(yōu)秀水力模型泵P2選用情況，并給出推薦值表2-6P2推薦值n 23~30 31~40 41~45 51~60 61~70 71~80SB2 30°~40° 35°~38° 32°~36° 30°~34° 28°~32°25°~30°2、3、 選取較大的葉片出口寬度b2通常b由下式?jīng)Q定2（2-4）b2=Kb2（2-4）氣2如64氣2如64在低比速泵加大流量法設計中，b2值一般均選擇比式（2-4）和（2-5）計算的要大，且比速越低，流量越小，這種偏移量越大。泵的理論揚程為：（2-6）h0—Stodola滑移系數(shù)P2一葉輪出口排擠系數(shù)H—理論揚程%一葉輪出口圓周速度由式（2-6）可知，當流量Q和其他幾何參數(shù)一定時，%增加，則理論揚程H增加；反之，若H一定，則D2減小，這樣可降低圓盤損失，提高效率。蘇聯(lián)幾n.rp方hko和a.h.nAnnp等推薦的計算低比速泵b2的經(jīng)驗公式為：b2=K：2￡ （2-7）（n、0.65J'0.叫100j （ns的（2-6）之后，C.C.py八HEB和B.A.XABEHKAH提供了氣＜120時b2的經(jīng)驗公式：b2=Kb）2 （2-8）K：2=0.78K：2=0.78(n<120)s（2-9）文獻166在統(tǒng)計的基礎上給出狄計算公式:b文獻166在統(tǒng)計的基礎上給出狄計算公式:b=K盟2b2(2-10)(2-11)K：；=0.3598+0.003767(n<90)(2-11)作者對27臺優(yōu)秀低比速泵統(tǒng)計，表明用（2-5）計算的%偏小，不能用于設計，而（2-8）和（2-10）計算的b2基本與實際選用的b2相近。表2-7出口寬度%的選用值與計算值比較序號型號Q(m3/h)n(r/min)nsbi(mm)實際選用K&2=0?64(制"K；2=0?70LK；2=0?78(loo)21450BPZ4z-3520.52600525.54.85.97-315IB65-4O-2OO32.729005575.76.98.416WB-120(750A)828006053-94.65.617中水83-0250290062-387.48.710.318IS50-32-12512.52900666.84-85.86.819IS65-5O-16O252900668.56.17.28.520IS80-65-200502900668.57.69.010.721IS100-65-250100290066139.611.313.522IS125-100-3152002900661412.114.316.923IS150-125-40020014506621.515.318.021.424IB65-40-20045.7290067107.58.810.42550BPZ3z-202024006986.27.28.626WB-95(370B)628007454.14-85.627IB65-5O-16O32.4290077107.58.69.9序號型號Q(m3/h)n(r/min)bz(mm)實際選用Kq2=0?64Ins\5仃\Too)Kh2=Q.70忠廣K；2=0.78ur1中水83-0125295022-282.43.54.82IS5O-32-25O12.529002352.02-94-03IS65-32-3152529002382.53.65.04IS5O-32-2OO12.529003342.73.64.85IS65-4O-25O2529003373.44.66.06IS8O-5O-3155029003384.35-77.67IB50-32-25023.229003453.44.65.98IB50-32-20020.429004554.15.26.5950BPZ6Z-4519.830004664.15.26.410IB50-32-16012.529004763.64.65.711IS8O-5O-25O502900476.55.87-29.0121S100-65-31510014504712.57.21L514.313IS125-1OO-4OO100290047159.19.111.4

3、選取較大的泵體喉部面積Ft泵的二大水力部件是葉輪和泵體，而決定泵體水力性能的最主要的因素是其喉部面積Ft。因此,泵體喉部面積與與葉輪出口各幾何參數(shù)的匹配當否是決定泵性能優(yōu)劣的最重要的因素，也是低比速泵水力優(yōu)化設計的主要內容之一。蝸殼和導葉的設計主要是用速度系數(shù)法求出泵體喉部的流速v,然后根據(jù)泵的設計流量計算泵體喉部面積Ft。這種方法雖簡單實用，但大量的試驗已經(jīng)表明，對低比速泵而言，按一般教材和設計手冊推薦的速度系數(shù)確定的喉部面積均偏小.不能適應加大流量設計法的需要,不利于提高低比速泵的性能。因目前的泵體喉部速度系數(shù)曲線是根據(jù)現(xiàn)有的水力模型統(tǒng)計而得的。早先的水力模型其葉片出口角P大都為22.5。左右，出口寬口莎2也較小，因而與之相2匹配的泵體喉部面積也相對較小。而在加大流量法設計中，由于選擇了較大的P2和q,因而必然要求選擇較大的泵體喉部面積F'以實現(xiàn)參數(shù)匹配。由于泵體的喉部可以看作是文吐里計的喉部，故泵體就是最高效率點及零揚程點處通過泵的流量的主要決定因素。如果喉部面積過小，則泵體中的流速就較高，從而水力損失也大，對低比速泵而言，泵體內的水力損失是僅次于葉輪圓盤摩擦損失，對泵的性能具有舉足輕重的影響。當然，在增加與后，在提高泵效率的同時，還將使最高效率點向大流量方向移動，使揚程曲線變得更加平坦，相同流量下的軸功率也有所增加。所以Ft的增加量也有一個最佳值的問題。寫的計算公式為：F=Q （2-13）tvtvt=Kjign （2-14）vt一泵體喉部流速Kvt一速度系數(shù)加大流量設計法中需增加喉部面積Ft的直觀理解是，泵體的喉部速度系數(shù)%是隨著比速弘的增加而逐漸減小，因而與將隨刀f增加而增加。因加大流量設計法中最佳工況點比速大于設計工況點比轉速，而泵體喉部面積恰恰又是決定最佳工況點流量的主要因素因此必須加大Ft。當然，弓加大后，由于最佳工況點流量大于設計流量，在設計點泵體內的沖擊損失將有所增加,泵體的工作狀況有所惡化。但如果Ft增加量適當，這種附加損失是有限的。經(jīng)驗已表明，適當增加Ft對提高泵效率是有益的。4、選取較少的葉片數(shù)（2-15（2-15）Z=6.5一D-D2 1D］、D2一葉輪進、出口直徑;

P1、P2一葉片進、出口安放角。通常，葉片數(shù)與比速的關系可見表2-8表2-8葉片數(shù)與比轉速的關系30?4545~6060~120120~3008~107~830?4545~6060~120120~3008~107~86~74?6國內優(yōu)秀低比轉速泵模型的統(tǒng)計表明，其葉片數(shù)基本子啊Z=4?6范圍內，以Z=6為多數(shù)，且似有比轉速越低，葉片數(shù)越少的趨勢，這雖與過去的經(jīng)驗和理論相矛盾，但卻是已被實踐所證實的事實。選用較少葉片數(shù)的直觀理解是，由于在加大流量法設計總選取了較大2,b2,鳥等，增加了葉輪出口面積和泵體喉部面積，即增加了泵的過流能力。換言之，在相同揚程下增加了流量，或在相同流量下提高揚程，因此單位葉片的負荷減小，故可減少葉片數(shù)。其次，葉片數(shù)少，有利于消除揚程曲線的駝峰，因為加大流量設計華總，過大的&，b2,Ft等易導致H-Q曲線不穩(wěn)定。第三，3少，可以減少沿程水力摩擦損失，以利益提高泵效。此外，Z減少后，可減小葉輪進口的堵塞和沖擊損失。故推薦Z=4~6O控制流道面積變化離心泵流道是擴散型通道，控制流道面積擴散的程度是提高泵性能的有力措施。兩葉片間流道有效部分出口和進口面積之比對泵的性能有重要影響，推薦"4=1.2?1.5 （2-16）式中，F(xiàn)]]、F[ 兩葉片間流道有效部分出口和進口面積。當壁紙大于1.5時，由于流道擴散劇烈將引起效率下降?？刂迫~片進出口面積的變化就是控制葉片進出口相對速度的變化，故式（2-16）也可寫成叫/件技?1.5式中叫和W2分別為葉輪進出口相對速度。葉片前伸并減薄過去低比轉速葉輪葉片進口常與軸平行，中高比轉速葉輪葉片進口邊常與軸線有5=30。左右的傾角。近年來的研究表明，低比轉速葉輪葉片進口邊前伸并減薄是有益的?？梢栽O想，在葉輪進口轉彎處abcd（假定原定葉片在進口邊為ab,葉片前伸后為cd）實際上是一高比速混流式葉輪（為原葉輪）和一高比速混流式葉輪（新增葉輪）的疊加，如既-4所示。小葉輪雖消耗一些能量和產生一些水力損失，但產生的揚程比所消耗的能量來說是主要的，故總的來說提高了效率或揚程。兩外在前伸的同時有減薄葉片，葉輪進口沖擊損失較小。此外，研究表明這樣做對獲得穩(wěn)定的揚程曲線也是有力的。