周 鑫，张永学，姬忠礼，江翠伟

(中国石油大学机械与储运工程学院，北京 102249)

低比转速离心泵叶轮的水力设计数值方法

周 鑫，张永学，姬忠礼，江翠伟

(中国石油大学机械与储运工程学院，北京 102249)

低比转速离心泵叶轮因扬程高、流量小、流道长而使内流状态复杂，其水力设计普遍采用基于相似理论的方法，叶轮水力性能高度依赖叶轮模型和设计者的经验。综合考虑相似理论设计经验成熟和叶轮空间流动理论设计的优势，采用二元流动理论，应用准正交线法绘制轴面流网，结合欧拉能量方程，进行轴面速度的迭代计算，根据轴面速度的分布要求，不断优化轴面流道轮廓，用贝塞尔曲线对叶片头尾部进行修圆，依据该方法编制的程序完成比转速为67的叶轮水力设计。结果表明:通过对相关参数的调整可实现低比转速离心泵叶轮的快速设计，设计所得叶片表面数据齐全，便于数控机床加工制造，还可结合各种优化程序对叶轮进行优化设计。

低比转速;离心泵叶轮;二元理论;轴面轮廓;贝塞尔曲线;设计

低比转速离心泵叶轮因其扬程较高、流量较小、流道狭长且曲率大，叶轮流道扩散严重，叶轮进口更易产生回流，出口更易发生脱流，导致出口附近的湍流结构相当复杂［1］，不易提高效率，因此对其进行好的水力设计比较困难。离心泵叶轮的水力设计已有很多方法，袁寿其等［2］对泵类流体机械的现代设计理论及方法作了总结，毕尚书等［3］对……