离心叶轮与蜗壳设计程序
一种离心风机蜗壳型线设计方法与流程
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叶轮设计计算程序
叶轮设计计算程序
叶轮设计是涉及流体动力学和机械工程的复杂任务。
一般来说，叶轮设计的计算程序需要考虑多个因素，包括流体的性质、流体力学、材料科学以及性能优化等方面。
以下是一般叶轮设计计算程序的一些步骤和考虑因素：
1. 定义设计目标：定义叶轮的设计目标，包括性能指标、工作条件、流量范围等。
这可能包括效率、扬程、功率等方面的要求。
2. 选择工作流体：确定叶轮将要处理的流体，因为不同的流体会影响叶轮的设计参数。
3. 基础流体动力学：确定叶轮的基础流体动力学，包括入口和出口的流速、流量、压力等。
4. 叶片几何形状：设计叶片的几何形状，这包括叶片的数量、角度、厚度等。
通常使用CAD软件进行几何建模。
5. 叶轮材料：选择适当的材料，考虑到流体的性质、温度、压力等因素。
6. 性能优化：使用计算流体力学（CFD）等工具对叶轮进行性能优化，以确保其在不同工况下都能表现出色。
7. 叶轮制造：提供叶轮的详细制造图纸，包括加工工艺和质量控制。
8. 测试和验证：在实际工作环境中测试叶轮的性能，并对设计进行验证。
这可能包括实地测试或在实验室中进行试验。
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设计计算程序通常涉及使用专业的工程软件，如CAD（计算机辅助设计）、CFD（计算流体力学）等。
叶轮设计是一个高度专业化的领域，需要深厚的工程知识和经验。
设计程序的选择也取决于具体的应用和要求。
在进行叶轮设计之前，建议咨询具有相关经验的工程师或专业团队。
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(完整版)离心泵——叶轮设计说明书
主要设计参数本设计给定的设计参数为： 流量Q=33500.01389mmhs=，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速1450minrn =。
确定比转速s n根据比转速公式343.65145046.3632s n ⨯=== 叶轮主要几何参数的计算和确定1. 轴径与轮毂直径的初步计算1.1. 泵轴传递的扭矩3159.5510955098.81450t P M N m n =⨯=⨯=⋅其中P ——电机功率。
1.2泵的最小轴径对于35号调质钢，取[]5235010Nm τ=⨯，则最小轴径0.02424d m mm ==== 根据结构及工艺要求，初步确定叶轮安装处的轴径为40B d mm =，而轮毂直径为(1.2~1.4)h B d d =,取51h d mm = 2. 叶轮进口直径jD 的初步计算取叶轮进口断面当量直径系数0 4.5K=，则0 4.50.09696D K m mm ==== 对于开式单级泵，096j D D mm == 3. 叶片进口直径1D 的初步计算由于泵的比转速为46.36，比较小，故1k 应取较大值。
不妨取10.85k =，则110.859682j D k D mm ==⨯=4. 叶片出口直径2D 的初步计算220.50.5246.369.359.3513.7310010013.730.292292s D D n K D K m mm --⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====5. 叶片进口宽度1b 的初步计算()002221114/4//v vm j j hvQ Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-=所以 220111144j j v V D D b V D K D ==其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则22118535.42440.863.75jv D b mm K D ===⨯⨯6. 叶片出口宽度2b 的初步计算225/65/6246.360.640.640.33731001000.33730.00727.2s b b n K b K m mm ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====7. 叶片出口角2β的确定取2β=15°8. 叶片数Z 的计算与选择取叶片数Z=8，叶片进口角0155.8β=。
离心泵叶轮与蜗壳设计几何参数的优化研究
离心泵叶轮与蜗壳设计几何参数的优化研究离心泵是一种常用的流体机械设备，广泛应用于工业生产和民用领域。
其工作原理是通过离心力将液体推向出口，实现流体输送的目的。
离心泵的性能直接受到叶轮和蜗壳的设计参数的影响，因此对这些几何参数进行优化研究，可以改善离心泵的工作效率和节能性能。
叶轮是离心泵的核心部件，其结构形式多样，包括正向叶轮、背靠背叶轮和双吸入流通道叶轮等。
在进行叶轮设计时，需要考虑叶轮的轴长、轴功率、进口直径和出口直径等参数。
叶轮的直径越大，对应的扬程和流量也会增加，但是叶轮过大会导致泵的体积增大，造成不必要的浪费。
轴功率则与流量和工作压力有关，合理控制轴功率可以提高泵的工作效率。
另外，在叶轮的设计中，还需要考虑叶片的形状、数量和间隙等因素。
叶片的形状通常遵循空气动力学原理，采用弯曲或弯折形式，以减小流体在泵内的速度和压力变化，并提高泵的稳定性。
蜗壳是离心泵的另一个重要部件，其作用是引导进入泵的液体流向叶轮，并将离心泵的压力能转化为流体动能。
蜗壳的几何参数包括进口直径、出口直径、蜗舌角度和蜗舌长度等。
进口直径和出口直径是决定流量和扬程的关键参数，通常根据泵的设计工况和流体性质来确定。
蜗壳的设计还需要考虑蜗舌角度和蜗舌长度，这两个参数对泵的效率和稳定性影响较大。
蜗舌角度越小，流体在蜗壳内的速度变化越小，从而减小能量损失；而蜗舌长度越长，流体在蜗壳内的速度变化越平缓，减少压力波动和振动。
离心泵叶轮与蜗壳的几何参数优化研究的目标是找到一组最佳参数组合，使得离心泵在给定的工况下能够实现最大的效率和能量转换。
该研究可以通过理论计算、数值模拟和实验测试等方法进行。
对于叶轮的优化研究，可以通过设计不同形状和数量的叶片，采用数值模拟方法进行性能评估，并通过实际测试验证。
对于蜗壳的优化研究，可以通过调整进出口直径和蜗舌角度等参数，采用CFD模拟方法进行性能预测，并通过试验验证。
在离心泵叶轮与蜗壳设计几何参数的优化研究中，需要考虑的因素很多，如流体性质、工况参数、材料选择等，且不同泵的要求和工况也存在差异。
离心式通风机蜗壳线型设计方法
离心式通风机蜗壳线型设计方法Centrifugal fans are widely used in various industries for ventilation and air circulation. The design of the scroll line in a centrifugal fan is crucial to its performance and efficiency.离心式通风机广泛应用于各种行业，用于通风和空气循环。
在离心风机中，蜗壳线的设计对其性能和效率至关重要。
The scroll line of a centrifugal fan plays a key role in guiding the airflow and increasing the pressure of the air passing through the fan. It essentially determines the fan's ability to move air efficiently and effectively.离心风机的蜗壳线在引导空气流动和增压方面起着关键作用。
它实质上决定了风机有效高效地移动空气的能力。
When designing the scroll line of a centrifugal fan, engineers must consider various factors such as the fan's operating conditions, airflow requirements, and desired performance outcomes. Each ofthese factors will influence the shape and dimensions of the scroll line.在设计离心风机的蜗壳线时，工程师必须考虑各种因素，如风机的运行条件、空气流量要求和期望的性能结果。
(来自泵企业)离心泵叶轮设计步骤
离心泵叶轮设计步骤第一步：根据设计参数，计算比转速 ns 第二步：确定进出口直径 第三步：汽蚀计算 第四步：确定效率 第五步：确定功率 第六步：选择叶片数和进、出口安放角 第七步：计算叶轮直径 D2 第八步：计算叶片出口宽度 b2 第九步：精算叶轮外径 D2 到满足要求 第十步：绘制模具图离心泵设计参数作为一名设计人员，在设计一台泵之前，需要详细了解该泵的性能参数、使用场合、特殊要求等。
下表为本章中叶轮水力设计教程中使用的一组性能要求。
流量 Q 扬程 H 转速 n 效率 介质 装置汽蚀余量 特性曲线 37 60 2900 65 清水 3.3 高效率 单位：m^3/h 单位：m 单位：rpm （转/分） 设计工况的效率:% 温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等 或给定几何吸入高度,单位：m 要求平坦、陡降，无过载（全扬程）、高效等确定泵进出口直径右图为一台 ISO 单级单吸悬臂式离心泵的实物图和装配图。
对于新入门的学习者， 请注意泵的进出口位置， 很多人会混淆。
确定泵的进口直径 泵吸入口的流速 取到 1.0-2.2m/s。
进口直径计算公式 一般取为 3m/s 左右。
从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力。
而从提高泵的抗汽蚀性能考虑，应减小吸入流速；对于高汽蚀性能要求的泵，进口流速可以此处下标 s 表示的是 suction（吸入）的意思 本设计例题追求高效率，取 Vs=2.2m/sDs=77,取整数 80确定泵的出口直径对于低扬程泵，出口直径可取与吸入口径相同。
高扬程泵，为减小泵的体积和排出管直径，可小于吸入 口径。
一般的计算公式为： Dd=(0.7-1.0)Ds此处下标 d 表示的是 discharge(排出)的意思 本设计例题中，取 Dd = 0.81Ds = 65泵进口速度进出口直径都取了标准值，和都有所变化，需要重新计算。
Vs = 2.05泵出口速度同理，计算出口速度= 3.10详细计算可参考江苏大学关醒凡教授编写的《现代泵技术手册》。
离心叶轮设计流程
离心叶轮设计流程Designing a centrifugal impeller involves a complex process that requires careful consideration of various factors. From conceptualization to final production, each step plays a critical role in ensuring the efficiency and performance of the impeller. The design process typically begins with an in-depth analysis of the requirements and constraints, which helps in defining the key parameters for the impeller.离心叶轮设计涉及到一个复杂的过程，需要仔细考虑各种因素。
从概念化到最终生产，每个步骤都在确保叶轮的效率和性能方面发挥着关键作用。
设计过程通常从对要求和约束的深入分析开始，这有助于定义叶轮的关键参数。
One of the crucial aspects of centrifugal impeller design is the aerodynamic performance. Engineers need to optimize the impeller geometry to achieve the desired pressure rise and flow rate while minimizing losses. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are commonly used to analyze the fluid flow within the impeller and evaluate different designs before prototyping.离心叶轮设计的一个关键方面是空气动力性能。
离心泵——叶轮设计说明书
主要设计参数本设计给定的设计参数为： 流量Q=33500.01389mmhs=，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速1450minrn =。
确定比转速s n根据比转速公式343.65145046.3632s n ⨯=== 叶轮主要几何参数的计算和确定1. 轴径与轮毂直径的初步计算1.1. 泵轴传递的扭矩3159.5510955098.81450t P M N m n =⨯=⨯=⋅其中P ——电机功率。
1.2泵的最小轴径对于35号调质钢，取[]5235010Nm τ=⨯，则最小轴径0.02424d m mm ==== 根据结构及工艺要求，初步确定叶轮安装处的轴径为40B d mm =，而轮毂直径为(1.2~1.4)h B d d =,取51h d mm = 2. 叶轮进口直径jD 的初步计算取叶轮进口断面当量直径系数0 4.5K =，则0 4.50.09696D K m mm ====对于开式单级泵，096j D D mm == 3. 叶片进口直径1D 的初步计算由于泵的比转速为46.36，比较小，故1k 应取较大值。
不妨取10.85k =，则110.859682j D k D mm ==⨯=4. 叶片出口直径2D 的初步计算220.50.5246.369.359.3513.7310010013.730.292292s D D n K D K m mm --⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====5. 叶片进口宽度1b 的初步计算()002221114/4//v vm j j hvQ Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-=所以 220111144j j v V D D b V D K D ==其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则22118535.42440.863.75jv D b mm K D ===⨯⨯6. 叶片出口宽度2b 的初步计算225/65/6246.360.640.640.33731001000.33730.00727.2s b b n K b K m mm ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭====7. 叶片出口角2β的确定取2β=15°8. 叶片数Z 的计算与选择取叶片数Z=8，叶片进口角0155.8β=。
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5.叶 轮叶 片及 出口 几何 参数 的设 计
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6 叶 轮轴 面与 叶片 绘型 及叶 片进 口安 放角 计算
作图选择 作图选择 作图选择 作图测量 πD1 b1 按结构和经验选择
6 叶 轮轴 面与 叶片 绘型 及叶 片进 口安 放角 计算
叶片进口安放角β 1（度） 叶片进口排挤系数 ψ 1 叶轮进口轴面流速vm1(m/s) 叶片进口液流角β "1（度） 叶片进口冲角Δ β 1（度）
备注 设计要求 设计要求 设计要求 3.65nQ0.5/60/Hi0.75 1+0.0835*lg(Q/3600/n)1/3 根据计算值和要求的水泵效率进行分配估算 1/(1+0.68ns-2/3) 根据计算值和要求的水泵效率进行分配估算 1-0.7/(ns/100)7/6 根据计算值和要求的水泵效率进行分配估算 η hη vη j GB/T13007-1991 设计要求 9550*Pe/n (Mn /0.2/τ )1/3，τ为材料的许用切应力 按计算值选择 按键槽强度考虑,轮毂小一些好。 按汽蚀与效率的要求考虑 k0(Q/3600/n)1/3 (D02+dh2)0.5 按计算值选择 9.6(ns/100)0.5， kD2(Q/3600/n)1/3 按计算和经验选择 πnD2 /60 σ u2- vm2/tgβ 2 Q/ηv/3600/(πD2 b2ψ2) argtg(vm2/vu2) ( (vu2)2+ (vm2) 2) 0.5 0.7(ns/100)0.5， kb2(Q/3600/n)1/3 按计算和经验选择 按结构和经验选择 按结构和经验选择 按结构和经验选择 1-πsinβ 2 /z 1-z s2/(πD2sinβ 2) u2 vu2η
设计1 25 20 2900 93.27 0.844 0.81 0.968 0.95 0.924 0.90 0.693 0.693 7.5 24.70 0.0140 0.0140 0.0180 4.70 0.0629 0.0654 0.0650 9.9404 0.1330 0.1380 20.95 11.80 1.69 8.15 11.92 0.6605 0.0088 0.0100 15.00 6 0.0040 0.8645 0.9970 20.42 演示 演示 演示 演示 演示 演示
表1-1 离心叶轮设计程序 步骤 1.确 定叶 轮型 式 产品型号：IS65-50-125 额定流量 Q（m /h） 额定扬程 He (m) 额定转速n（r/min） 比转数 水力效率统计规律η h 水力效率估算值η h 容积效率统计规律η 容积效率估算值η 机械效率估算值η 水泵效率η p
v v 3
h
2.估 算泵 的3 个效 率
圆盘损失效率统计规律η 'm
m
3.计 算 泵轴 和轮 毂 4.叶 轮进 口直 径计 算
国家专业标准规定值η p 配套最大轴功率Pe(kW) 最大扭距Mn (N.m) 最小轴径(m) 轴径d(m) 轮毂直径dh(m) 叶轮进口系数k0 叶轮进口直径D0(m) 叶轮进口直径 Dj计算值(m) 叶轮进口直径 Dj取值(m) 叶轮外径优选系数kD2 叶轮外径优选值D2 叶轮出口直径D2(m) 叶片出口线速度u2(m/s) 叶轮出口圆周流速vu2(m/s) 叶轮出口轴面流速vm2(m/s) 叶轮出口液流角 α2（度） 叶轮出口流速v2(m/s) 叶轮出口宽度优选系数kb2 叶轮出口宽度优选 叶轮出口宽度b2（m） 叶片出口安放角 β 2（度） 叶片数z 叶片出口厚度s2（m） Stodola滑移系数σ 叶片出口的排挤系数ψ 2 水泵单级扬程Hi (m) 前、后盖板流线 倾斜角θ 前、后盖板流线转弯半径R 叶片包角A 各流线叶片进口宽度b1(m) 叶片进口过水面积F1（m2） 叶片进口厚度 s1（m）
演示 演示 演示 演示 演示
p3
初步选择一个大约数 1-z s1/(πD1sinβ 1) Q/3600/(πD1 b1ψ1) argtg(vm1/(u1 -vu1)) β "1-β 1（度）
2 r32 r12 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ