严 敬，胡赞熬，刘小兵，周绪成



基于速度矩守恒的离心泵节能蜗壳断面几何参数求解

严 敬1,2，胡赞熬1,2，刘小兵1,2，周绪成3

（1. 流体及动力机械教育部重点实验室（西华大学），成都610039；2. 西华大学能源与动力工程学院，成都610039； 3. 成都市永益泵业有限公司，成都610300）

螺旋形蜗壳是离心泵的基本压水室形式，降低蜗壳中的流动损失是提高泵效率的重要措施。分析表明，蜗壳各轴面断面的周长是决定蜗壳中水力损失的重要因素。在传统的蜗壳设计方法中，并未重视蜗壳湿周与蜗壳水力损失的关系，也未将改善蜗壳断面几何特征作为产生节能产品的设计目标。该文以速度矩守恒原理为依据，在保证蜗壳断面入口无显著扩散的条件下，提出了实现蜗壳断面最小湿周的理念与实现方法。利用等面积图形中圆具有最小周长的几何特征，该文给出了与现行蜗壳断面有区别的断面确定原则，并根据断面要求通过的不同流量形成了2种减小断面湿周的断面新结构。由于这种断面几何参数没有解析解，该文给出了它们详尽的数值求解方法与过程。事实证明,该文提出的方法对改善泵效率有积极效果，在设计点附近的提高幅度均达到1.6%。该文设计的断面蜗壳有望成为实现改善泵效率这一预期目标的可行结构。

离心泵；设计；蜗壳；几何参数；数值求解

0 引 言

螺旋形蜗壳是离心泵的基本压水室形式。来自叶轮的水流在蜗壳的后续流动中不可避免地存在水力损失，其值可达到泵内全部水力损失的一半[1-3]。……