对冲压焊接成型离心泵水力设计及其成型方法

《对冲压焊接成型离心泵水力设计及其成型方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、冲压焊接成型离心泵水力设计及其成型方法蔡保元霍春源钱锐(上海理工大学工程技术学院)(中国机械技术装备有限公司)(上海理工大学动力工程学院)摘要:冲压焊接成型离心泵具有比转数低、叶型薄、对枯性适应性较弱的特点，水力设计十分困难。且壳体等过旅通道的成型偏经过冲压、拉伸、夸曲、胀型等多道工序.组合棋具十分复杂，不仅要求良好的水力性能，还必须考虑工艺的可行性。本文，点介绍冲压焊接成型离心菜的一种靳的水力设计方法以及水力设计与成型工艺多专业相结合的优化成型工艺.关健润:冲压焊接成皿离心泵、水力设计、成型方法0前言(”冲压焊接成型离心泵多为小流

2、量、高扬程、超低比转速离心泵。多年来超低比转速离心泵设计中冲压焊接成型离心泵是国际上九十年代初出存在的间题仍然存在，还相当突出。现的新产品，和铸造成型离心泵相比，具有高效、大(2)冲压成型离心泵很多在粘性及浆体物运中运量节材、保护环境等突出优点。是份大面广的、中小用，由于对粘性十分敏感，必须研制对粘性适应性型铸造成型离心泵的理想替代产品。就光洁度、尺更强的离心泵。寸精度、形位公差而言，冲压成型工艺远高于铸造(3)目前的设计方法都是针对铸造泵进行的，铸造工艺，如果设计方法正确，其水力性能(不仅是水力泵的叶片厚度很厚，大都在‘mm以上，

3、而且表面效率，也包括汽蚀性能)应该远远高于铸造泵。但是粗桩，光沽度不高，边界层较厚;而冲压成型离心泵由于冲压成型离心泵的特殊性，至今没有一种可行光洁度高，叶片很薄，只有。.5^-1.5mm厚，边界的设计方法，泵的性能并不理想。层很薄，如果采用现有的设计方法设计冲压焊接成.仲型离心泵，必然会出现上述诸多的问题。一，卜国扬因此冲压焊接成型离心泵设计方法及试验研匀究必须针对冲压焊接成型离心泵叶片薄、光洁度高︵仁y)执、.'7!:三的特点，吸收低比转速铸造泵、高粘性铸造泵的研一盟少︸究成果，建立尸套冲压成型离心泵的设计理论和设计方法。匕二

4、二井1观点提出L1性如J蔡保元教授自七十年代末提出“离心泵的二相图13M40-160/40冲压成型系性能曲线流理论和设计方法"[118][31(41，经过二十多年的努从图1可以看出，即使日本1992年推出的产力，国内外已广泛采用。在大量的研究、试验工作品，也存在着一个高比转速低用，效率不收教的问中，发现低比转速系有很多规律和二相流泵是相同题。3M40-160/4.0当流址Q=35.03m'/h时，流的，如出口宽度b:加大，叶片出口角1+L减小，进口量以为设计流云的1.4倍，效率仍然没有下降。必液流角Y:加大等等。而且更为奇特的是二相

5、流泵然存在着一个偏工况运行的问题。我国研制的研究规律以及对策和粘性的研究规律及对策是相CYB65-5。一160型泵更加突出，到了Q=40.近的，尤其是二相流泵的设计方法，多次用在低比81m'/h时效率还在上升，根本不收歇.多年来存在转速的纸浆泵，潜水泵研制上极为成功。于低比转速离心泵设计中的高比转速低用、偏工况由此不难看出，用一定的固体特性，可以替代运行、效率不收敛等问题在冲压焊接离心泵中表现粘性，也可以替代超低比转速的尾迹射流，以及超更为严重。薄光滑边界层的脱流。只需针对超薄叶片的特殊情分析上述间题产生的原因，我们认为是由以下况，

6、应用蔡保元教授的二相流原理，即可建立二相原因造成的:流冲压焊接成型离心泵设计方法‘和铸造泵不同的201是，冲压成型离心泵的模具和铸造泵相比不仅价格泵入口排挤系数:1要大于清水泵叶片人口排挤系昂贵，而且工艺十分复杂，设计时必须考虑工艺的数。1。可行性，而且某些方面要迁就工艺，共用模具，这就对叶轮出口，由于固体领先于水流，产生相对显得建立通用的二相流冲压焊接成型离心泵设计抽吸作用，其相对抽吸的当量粒径为:方法的重要性，下面分别予以叙述。d;一do;瓷)。5(7)根据蔡氏理论，泵吸入口的二相流畸变方程式式中:dm-(cmx,}}EZZ)m

7、.s>·p(8)和二相流愉运方程式分别为:固体以相对抽吸粒径d“和叶片入口厚度S,V,-V,=K(1)一起排挤流道。V圣-V,2=K}至此，采用正反正的设计方法，完全可以确定式中:V。一输送清水时水流的速度;V'-输送固液两相流时水流的畸变速度;V,-输送二相流时固二相流设计参数。先根据n.值，选择泵吸人口径，计算二相流速体运动的速度;K称为固体特性系数，其值为:度场，确保V,>K。叶片入口驻点先绝对阻塞后再(2)相对阻塞，根据二相流速度场求解叶片入口速度三式中:d;为固体运动的当量直径:d,=a嘴Do,角形，其解法如下图所示:其中

8、:a-固体压缩系数，Ce-固体运动流量百分V1#1比;D。一叶轮入口直径;T.为含间隙水固体重度;Y,君下V下为二相流载体的重度。为确保固体的抽送率以及抗磨蚀性能，应保证VCS1cV,之K,对于冲压焊接离心泵的叶轮，因为低比转速，固液