[01620193]新型无堵塞螺旋离心式杂质泵的特性及设计方法研究

该项目针对螺旋离心式杂质泵设计以及应用中存在的设计方法、内部流动特性、能量特性、空蚀特性等热点与难点问题，以150x100LN-32型螺旋离心泵为模型泵，对其外特性、内流特性以及设计方法等方面进行了深入研究。通过理论分析、实验与数值模拟的方法，研究了螺旋离心泵叶片安放角、包角、叶片数、叶轮螺旋段、渐开式流道以及叶轮外缘与壳体之间的间隙对螺旋离心泵内流特性、调节性能、过流特性、空化性能以及颗粒磨损特性之间的定性与定量关系；提出了设计该类泵时应考虑的叶轮外缘与壳体间的合理间隙值；提出了改善水力性能的蜗壳隔舌处结构改型设计。通过总结已有螺旋离心泵的设计方法和经验，研究了该类泵主要过流部件的水力设计方法，开发了螺旋离心叶轮水力设计CAD软件；提出了一种基于螺旋离心叶轮叶片型线方程与欧拉理论相结合新的设计方法，解决了利用保角变换设计方法中的难题。设计了一种新型双叶片螺旋离心泵，通过数值模拟与分析得出：该泵的扬程、效率分别较模型泵提高了11.1％和3.6％，泵出口压力脉动与径向力分别减小26.6％和51.2％，验证了该设计方法的正确性和适用性。项目课题组得到的成果在国际属先进水平，具有一定的应用前景。