我公司依托專業(yè)設(shè)計(jì)軟件對(duì)需進(jìn)行節(jié)能改造的水泵、風(fēng)機(jī)、離心式空壓機(jī)葉輪進(jìn)行定制設(shè)計(jì)。從考慮損失最小、效率最高和汽蝕性能最好著手，基于三元流理論的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件與CFD流體力學(xué)計(jì)算和優(yōu)化相結(jié)合的方法，尋找不同的流動(dòng)和幾何參數(shù)的最優(yōu)組合，從設(shè)計(jì)上保證產(chǎn)品性能。

  2.1三元流葉輪設(shè)計(jì)技術(shù)  

水泵、風(fēng)機(jī)、離心式空壓機(jī)由電機(jī)等原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楸惠斔土黧w的動(dòng)能和壓力能。在與葉輪同步旋轉(zhuǎn)的空間坐標(biāo)系（R、φ、Z）中，任何空間一點(diǎn)均可由此坐標(biāo)系確定。任何一點(diǎn)的流速W可表示為該點(diǎn)坐標(biāo)的函數(shù)W=f（R，φ，Z），這就是三元流的基本概念。計(jì)算圖（1）流道中任何空間一點(diǎn)的流速W，這就是三元流動(dòng)解法。通過(guò)三元流動(dòng)計(jì)算，可以得到水泵、風(fēng)機(jī)、離心式空壓機(jī)任意點(diǎn)的流速。

 

圖（1）葉輪、圓柱坐標(biāo)（R、φ、Z）及流動(dòng)速度W

三元流設(shè)計(jì)技術(shù)是根據(jù)“三元流動(dòng)理論”將葉輪內(nèi)部的三元立體空間無(wú)限地分割，通過(guò)對(duì)葉輪流道內(nèi)各工作點(diǎn)的分析，建立起完整、真實(shí)的葉輪內(nèi)流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分和流場(chǎng)計(jì)算。運(yùn)用三元流設(shè)計(jì)方法優(yōu)化葉片的進(jìn)出安放角、葉片數(shù)、扭曲葉片各截面形狀等要素，其結(jié)構(gòu)可適應(yīng)流體的真實(shí)流態(tài)，從而避免葉片工作面的流動(dòng)分離，減少流動(dòng)損失，并能控制內(nèi)部全部流體質(zhì)點(diǎn)的速度分布，獲得水泵、風(fēng)機(jī)、離心式空壓機(jī)內(nèi)部的最佳流動(dòng)狀態(tài)，保證流體輸送的效率達(dá)到最佳。

  2.2三元流葉輪制造技術(shù)  

對(duì)于中小型三元流水泵葉輪，采用金屬模精密鑄造，保證葉輪的精度和表面質(zhì)量。大型三元流水泵葉輪，葉片毛坯采用鑄造或鍛造，葉片和葉輪的前后蓋板均采用數(shù)控加工，葉輪部件采用拼焊工藝，大型風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)葉輪結(jié)合CAD/CAM技術(shù)，采用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床精密加工。

依據(jù)三元流動(dòng)理論設(shè)計(jì)出來(lái)的葉輪配以先進(jìn)的三元流葉輪制造工藝，使葉輪的葉片型線完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最大限度地降低了泵（風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)）內(nèi)損失、沖擊和噪音，泵（風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)）的效率和運(yùn)行可靠性得以顯著提高。

  2.3三元流葉輪特點(diǎn):   

●  子午流道三元流葉片寬，輪轂減少，通流能力增大，提高了水力效率；

●  子午流道三元流葉輪直徑減少，而出口寬度增大，提高了水力效率；

●  三元流水泵葉輪槽道更寬，葉輪槽道水流速減小，因此可以避免汽蝕或減緩汽蝕現(xiàn)象發(fā)生，三元流風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)葉輪軌跡更順應(yīng)氣體流動(dòng)方向，減少漩渦的形成。

●  三元流水泵葉片扭曲度較一元流大很多，三元流葉片進(jìn)口邊向來(lái)流進(jìn)口伸展，減少了進(jìn)口損失，提高了汽蝕性能；

●  對(duì)中、高比轉(zhuǎn)速的三元流雙吸泵葉輪，采用相鄰葉片相互交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)，大大降低了水流脈沖，使水流更加平穩(wěn)，效率更高，汽蝕余量更低；

●  三元流葉輪減少了進(jìn)口沖擊和出口尾跡脫流等損失，使泵、風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)的效率真正得以提高。