申请/专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司

申请日：2023-03-17

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN116379000B

主分类号：F04D29/22

分类号：F04D29/22;F04D29/24;F04D29/66;F04D7/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2023.07.21#实质审查的生效;2023.07.04#公开

摘要：本发明提供了一种疏浚泥泵叶轮的非轴对称端壁造型，所述叶轮的端壁不是轴对称的，而是在同一轴面半径上具有相对的凹凸变化，应用于闭式叶轮或半开式叶轮上。所述非轴对称端壁造型的起点位于叶轮进口之后，终点位于叶轮出口处或叶轮出口之前，所述叶轮的端壁面在所述非轴对称端壁造型之外的其它部分仍为轴对称的环面；且所述非轴对称端壁造型在各个叶片流道之间具有周期重复性。采用本发明所述非轴对称端壁造型的泥泵叶轮，相较未采用的原叶轮，具有明显改善叶轮内固液两相流动均匀性、减少叶轮流道中后部及其他部位磨损、并提升泵效能等有益效果。

主权项：1.一种疏浚泥泵叶轮的非轴对称端壁造型，其特征在于，所述叶轮的端壁在同一轴面半径上具有凹凸变化，所述非轴对称端壁造型的起点位于叶轮进口之后，终点位于叶轮出口处或叶轮出口之前，且所述非轴对称端壁造型在各个叶片流道之间具有周期重复性；所述非轴对称端壁造型在单个叶片流道内为下列设置中的一种：所述端壁在叶片流道的压力面侧凸起，在吸力面侧凹陷，用于改善大通道涡所导致的吸力面磨损；所述端壁在叶片流道的压力面侧凹陷，在吸力面侧凸起，用于改善压力面磨损；所述端壁在叶片流道的中部凸起，用于改善两侧压力面和吸力面的磨损集中并提升效能；所述端壁在叶片流道的中部凹陷，用于增强流道的通过性能；所述非轴对称端壁造型由多条理论流面边线为骨线蒙皮生成，所述非轴对称端壁造型的相对凹凸性沿着无穷叶片假设下的流面边线是一致的；所述非轴对称端壁造型在同一流面边线上，随着边线长度的变化其凹凸程度不同，满足两种端壁凹凸程度随边线长度变化的公式中的一种，式1为一种线性变化方程，式2为一种双曲正切函数方程： 式1 式2式中，l为当地边线长度，I为边线长度为l时的端壁凹凸程度，即端壁实际位置与相同半径处平均位置间的差值；Imax为端壁在该流面边线上的最大凹凸值，取正为凸，取负为凹；lmax为边线总长度；b、c为中间参数，共同决定了端壁造型处的位置；b决定了端壁造型主要变化处的倾斜程度；所述非轴对称端壁造型的非轴对称特性导致端壁沿不同流面边线的凹凸程度不同；所述非轴对称端壁造型满足两种端壁凹凸程度随不同流面边线而改变的关系方程中的一种，式3为一种三角函数方程；式4为基于压差的参数拟合方程： 式3 式4式中，θ为用来区分不同流面及其边线的起点的周向位置角，定义任一流面起点的θ值为0，则其他流面起点的θ值为相对该流面起点的旋转角度；h为起点为周向位置角θ的流面边线上端壁的实际位置与相同半径处平均位置间的差值，正值为凸，负值为凹；hmax为同一圆周上端壁的最大凹凸程度； n为端壁造型特征在一个圆周内的重复周期，是叶片数的整数倍；β为相位角；ΔPθ为起点为周向位置角θ的流面边线上当地的压力与周向平均压力的差值；ΔPmax为同一圆周上流面边线压力与周向平均压力的最大差值；OSL为普通最小二乘法拟合操作，[]内为拟合后得到的多项式形式。

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