2摘要为了开，出中高效率低比转7，的蜗壳泵。总结了比转数7=6，时的两种试验结果，进行了叶轮设计和蜗壳设计的优化，并进行了新的试验。以揭叶轮与蜗舌之间的流动干扰，结果明，低比转，蜗壳泵不宜采用常规设计，进而提出了1新的设计方法。

　　符号b流道宽度Ui叶轮顶部速度P叶轮角度y蜗壳螺旋角9流量系数，=22岵2272扬程系数，平=2 P流体密度下标叶轮进口叶轮出口离心泵的效率随着比转数心的减小而下降。

　　在低比转数范内。例如〃70，泵的效率非常低。因此，在该范围内长期以来直采用往复泵。

　　还有个严重的问就是，常规设计所采用的叶轮出口宽度太小只有或不足，不能铸造生产。但是，由于振动和噪声问，加之近年来的小型化和品速化趋势。迫切耍求在这种低比转数范㈨内使用叶片关于离心泵的，作特性，己作过大试的研究，适用，100范围的*佳设计己经确立，但对有发低比转数汆的。作特忭解甚少。，失并不大为了在低比转数范闲内实现尚效率，尽可能减小叶轮直径以减少圆盘摩擦以及采用大叶轮出口角以补偿因直径减小引起的扬程下降则具有决定性的意义。但是，叶轮设计的优化斤+能满意地改；洲轮效率闪此竖优化蜗壳设计，以进步改善低比转数泵的性能。作者就叶轮和蜗壳之间的匹配性能作过广泛详细的研宄结果明，蜗舌蜗壳宽度以及叶轮和蜗的⑴隙寺姻壳设计多数在很大程度上影响设效率，其中蜗舌处间隙的影响*为明显，当该间隙很小时，泵的效率便急剧提高。不过，为避免由于窄间隙中的流动干扰引起的剧烈压力脉动，有待进步研究。

　　木研允总结以前的实验结果。使用，在低比转数范局内蜗如勺从佳设计，2叶轮设计的优化办2和不同类型半开式或闭式的叶轮，单独对低比转数叶轮的工作特性作过广泛详细地研允1将每种叶轮安装在平行壁扩散流道内，总压用3孔皮托管测记。

　　*终结果汇总于1；中，中依据由市和9兑出的工作比转数标绘出叶轮效率。常规设计的结果1；0可以看出，在低比转数范围内叶轮的效率*低。

　　由阁，代出下列结论本名系第六届亚洲流体机械国际会议论文8常规设计贞=找。53，3新设计，径向叶轮，=真=90=，带中间叶片技邮设计低比转数叶轮的*高效率点8处的比转数范人人1以于设比转数在低比转数范内伙以*件效率点的叶轮是十分困难的着办2的，加而提高，采用62=18和=32常规设计的叶轮效率*低不宜用于低比转数叶轮设计；70的范围内，单独叶轮可达到的效率近似等于0.8是影响效率的*敏感参数。2为不同正常间隙情况下=0.10，很小间隙情况下=0.017时的两种性能曲线比较。在两种情况下，蜗壳设计流量相同，但结构形状不同。可以清楚地看出，在间隙小的情况下，栗的效率大约提高了9.这结果明，在*高效率点，间隙中耗了输入功率的左右。但是，在普通比转数蜗壳泵中，这种狭窄的径向间隙则会产生剧烈的压力脉动和高的噪声级，设计泵时通常是要避免3蜗壳的优化作过广泛详细的研宄4.使用8种不同出口角32和出口宽度的叶轮，并改变螺旋角流道宽度蜗壳基圆半径和蜗舌切割量等蜗壳设计参数，经实验揭出叶轮和蜗壳之间的匹配特性。

　　结果明，叶轮和蜗舌之间的径向间隙4蜗壳试验的另个重要结果是蜗壳螺旋角7里螺旋半径；抑93给出，式中为蜗壳基圆半径；0为蜗舌角。随着7的增大，蜗壳出口面积变大，引起*高效率点处的比转数增加。

　　高，但*高效率点处的比转数同样增加。在这种时的效率也至多提高5左右。这结果意味着在，=60的情况下蜗壳设计比转数应比泵设计比转数大20左右，方可开发出高效率泵。

　　4叶轮和蜗壳之间的流动干扰4.1实验装置与方法如上所述，改善低比转数泵效率的*重要设计参数是减小叶轮顶部与蜗舌之间的径向间隙4.但是，众所周知，减小径向间隙冬，则因流动干扰而产生剧烈的压力脉动。

　　为揭低比转数泵中的流动千扰，采用4的泵试验装置。设计比转数为60；叶轮出口角=60；叶轮半径〃2=1.为确定径向间隙4对压力脉动的影响，只对蜗舌结构开；状按陶加以罐，选用种你1间隙。= 4.5，2.5和0.8.试验雷诺数你仍，2口=3.2父106.蜗舌顶部处的压力脉动用半导体式压力传感器101仙进行测定和解析4.2结果与讨论试验泵的性能曲线5.由于叶轮和蜗壳不包括蜗舌根据第2部分和第3部分所述规设计提高10左右。但是，随着径向间隙4区域按41进行了改造，而其它区域不适宜于蜗舌的缘故。

　　以〃2=0.045的情况为例出了频率解析结果。可以看出，放为转速，2为叶片数及其在整个流量范围内的谐波是*引人注意的频率。

　　针对这种情况，在7中依据流量系数9绘出压力脉动幅度，中乃和为蜗舌顶部处的压力和出口处的压力。可以看出，蜗舌顶部处的卡力脉动随着流景的增加而加剧=但是。出口压力也随着流啁的减小而降低。而压力脉动的绝对值不定变大，这种趋势在普通比转数蜗壳中是*高效率点处的*高和*低脉动压力值则8变化。令人意外的是，随着径向间隙的减小，肋劫压力并未增加。众所周知，在4〃20.02力脉动急剧变化，噪声太大，泵无法维持正常工作运转，似妃。的间隙比减小个；42=1008噪声和振动变化不大。

　　据1业等报道，导叶泵的压力脉动比在内，这几乎与本研究相同该结果明，低比转数架的设力脉动水与隙较小情况1相吼但在间隙极小情况下要低得多。其原因可能是，普通比转数泵叶轮出口流动的特点为喷射尾流，从而在蜗舌处引起流动干扰。但是，低比转数泵由于叶轮出口流动的切向速度大且轴面速度小，因此喷射尾流的影响较小。

　　隙的变化，蜗舌处的时间平均压力变化不大，压力脉动随着径向间隙的，大而有所加剧。*后得出善泵的效率具有决定性的意义。

　　1优化蜗壳设计参数对在低比转数范围内开发效率泵是至关重要的，不宜采用常规设计。

　　蜗兑设讣对泵的从高效率的影响颇大。而叶轮设计的影响不大；2低比转数泵的*高效率点与蜗壳设计点颇为致，而与叶轮设计流量极不相符，蜗壳*敏感的设计参数是叶轮出1和蜗舌之间的径向间隙，随着该间隙的减小，泵效率急剧地提=60的情况下。当该间隙减小到4=0.02〃2时，效率可提高9.低比转数泵的压力脉动和噪声并不随着该间隙的减小而加剧，这是低比转数泵的种非常理想的特性；4为改善低比转数泵的效率，*高效率点处