螺旋离心泵结构设计【三维PROE模型】【含12张CAD图纸+PDF图】
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三维PROE模型
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一、选题依据1论文题目 螺旋离心泵设计2研究领域 综合设计3论文（设计）工作的理论意义和应用价值理论意义：螺旋离心泵是一种无堵塞泵，有着真正的无堵塞性能。其他的普通无堵塞离心泵在输入纤维状固体时，固体常常会附着在叶片的边缘上导致在进出口的堵塞，最终造成故障。而装有螺旋离心叶轮的螺旋离心泵则不存在这一问题，螺旋状的叶轮会使各种填充物不能在进出口造成堵塞，使填充物顺利通过，避免了许多机械故障。螺旋离心泵又一优势是“柔和输送”，即使是固体物质在输送过程中也会随着输送方向向前运动，不会撞击泵内的任何部位。既可以保证输送的物质不被破坏，保持原来的物理状态，又可以有效的保护其内部不因为各种物质的撞击而遭到破坏。能够低成本平稳运行、拥有高自吸能力、无过载区域及有着小巧的结构。应用价值：在现代生产中，使用泵来输送固体的应用领域越来越大，如：泥浆、灰渣矿石、粮食、纸浆、水果蔬菜、鱼虾贝壳等等。要输送这类物质，需要泵有很多特性，如无堵塞与耐磨损。在众多种类的泵中最适合的泵这是螺旋离心泵。螺旋离心泵结合了传统离心泵和螺旋泵的特点,应用于市政污水领域中,可以输送含有大颗粒物质的液体,保证无堵塞输送、柔性输送。世界上第一台螺旋离心泵是用来输送鱼类的，后来用于输送固液两相的流体，让其能够输送高粘度的液体。它的开式叶轮中有一到两片螺旋形叶片可以防止堵塞，让填充物顺利流动。4目前研究的概况和发展趋势（一）国内发展概况（1）螺旋离心泵设计以国内外大量的实践以及资料为依据，以清水泵的有关公式为基础提出了经验统计速度系数设计法。这种方法虽然理论上不够完善与充分，但是实用性很强，在有丰富经验和足够的资料下可以得要良好的效果，得到了广泛的应用1-6。后张玉新等提出了一种适用于低速离心渣浆泵的无过载设计方法7。刘彦春设计了低比转速渣浆泵，分析了各主参数对泵的影响，推荐出合理的结构参数8。70 世纪中期，蔡宝元提出了两相流畸变速度设计法，指出了杂质泵的性能特点9。80 年代末，徐洪元等提出了两相流速度比设计法，可有效地转换能量，是对于固液泵水力设计的新突破10。（2）磨损机理和磨损规律的研究国内有关材料的磨损方面研究较多，如由田爱民19、罗先武20等人用失重法、磨损测量法、表面涂层法研究了叶轮转速、颗粒浓度等参数对磨损的影响。洪亮等推出了一种渣浆泵材料的磨损试验方法21。杨建国等人提出了使用导轮来减轻磨损的方法，并初步验证了这种方法的可行性22。而后刘忠祥23、王荣贵24等研究了磨蚀机理，提出了抗磨蚀的措施。但到现在研究任然不足，实际生产中磨损与空蚀往往共同作用， 并且与外界因素有关，使各种情况更加复杂，还需要更多更深入的研究。（3） 螺旋离心泵内部流场的研究国内对其内部流动的研究现在主要集中在对颗粒的运动规律的数值模拟与实验研究上。朱金曦采用有限元的方法计算了叶轮流面的流场，且用查分法计算了叶轮内部固体的运动轨迹32。刘正英等用有限差分法对固液两相流动规律进行了模拟33。王宏等用悬浮体固液两相流粒群进行了模拟34。赵静亭用高速摄影机记录颗粒的运动规律， 解释了出口剧烈磨损的原因35。韦章兵总结了不同浓度与颗粒的煤水导致泵性能的变化，为螺旋离心泵的使用与开发提供了参考39。( 4 )螺旋离心泵设计 CAD在国内，泵的 CAD 技术已经接近工程实用，工艺设计与产品设计基本实现了计算机辅助设计，但与 CFD 结合仍然比较少。江苏理工大学设计的应用软件 PCA2000 可以绘制多种泵的叶轮42；王德军使用 MSVC 开发了新一代的离心泵的 CAD 软件，有着很好的实用性43。但由于螺旋离心泵的固液流动的复杂性等问题，且其 CAD 技术研究起步较晚，远不如清水泵的成熟。（二）国外发展概况六十年代初，瑞士工程师马丁.斯塔列为了研究出能输送鱼而不损伤鱼的输送系统二发明了带有螺旋型叶轮的螺旋离心泵，先后获得了秘鲁、美国与西德等国家的专利。第一台螺旋离心泵是用于秘鲁一家工厂的鱼类加工，随后用来运输固液两相流体，可以排水和输送具有高粘度的液体。英国的 Hidrostal Process Engineering Ltd 公司首先获得了这种泵的生产权德国的 Hidrostal 与 KSB 公司开发出了这种泵的系列产品；英国的 Sigmund、日本的久保田、太平洋机工等公司也相继开发出了系列产品。（1）螺旋离心泵设计Alwksander S.Roudnev 研究了蜗壳形状对泵性能的影响与设计时应该考虑的问题，将其运用到了两类大功率的螺旋离心泵中，取得了很好的效果14。（2）磨损机理和磨损规律的研究国外开始研究磨损的时间较早，开展过很多实验研究与理论分析工作。比如日本的Yoshiro Iwai 等于 13 种不同的材料在不同条件下的衬套进行了耐杂质磨蚀的实验，探讨了在不同冲角以及颗粒的尺寸的条件下材料的磨蚀特性，并给出了相应的计算公式16；H.X.Zhao 等进行了螺旋离心泵叶片的陶瓷涂层的磨蚀性研究，发现其与喷涂技术有关，并且可以用硬度指标来衡量耐磨性17；Craig.I.Walker 等对衬套的形式与对泵磨损的影响进行了研究，并给出了相应的经验公式18。（3）螺旋离心泵内部流场的研究了解其两相流动流场的分布对螺旋离心泵的设计、效率、减轻磨损都有很高的意义。国外对于固粒运动的研究开始较早，已经运用了 LDV 与 PIV 技术进行研究。日本的H.Tsukamoto 等对泵内部的两相流动的压力分布进行了测量，并用 CCD 相机对其的流动进行了观测，最后得出螺旋离心泵的性能受到颗粒的密度、浓度与尺寸的影响，进出口处与工作面的磨损与颗粒的分布有关30；B K Gandh 等人实现了一个用损失分析的方法来实现预测螺旋离心泵的性能曲线的方法，且这种方法经过试验表明是比较可靠的31。（4）螺旋离心泵设计 CAD随着计算机技术的不断发展，泵的计算机辅助 CAD 的技术在国外已经相对成熟。其内容涉及到许多方面，如：结构设计、水力设计与性能的预测，并且做到了与 CFD 很好的结合，利用了 CFD 的技术来展示各项结果并用计算机来指导完成泵的相关设计。Concepts NREC 公司研究了 CFD 技术在泵的设计中起到的作用，得出了使用 CAD 技术与 CFD 技术相结合的方法的好处，在节约时间、提高效率的同时还降低了成本40；KSB 公司的 Sven Baumgarten 与 Thomas Muller 利用计算机对 GIW 泵进行了优化设计，并进行了数值模拟，发现比原来的效率提高了 641。（三）总结螺旋离心泵是将螺旋泵与离心泵合为一体的新型杂质泵，使其可以将这两种泵的优势充分发挥出来。与以往的杂质泵相比，螺旋离心泵具有很多优势，如: 无堵塞性能好、无损性能好、效率高，且高效区宽广、功率曲线平坦、良好的调节性能、泵的吸入性能好、具有优良的抗汽蚀性能、可输送油水混合物而不致乳化。造纸业（高浓度纸浆的输送）、渔业（输送活鱼、活虾等）、糖业、食品(输送土豆、甜菜等块状蔬菜)、冶金、环保(河道清淤：淤泥、沙的输送)、化学工业等各行业和污水处理作业中有十分广泛的应用前景。到目前为止，螺旋离心泵的设计不管在理论还是经验方面都远远没有达到设计普通离心泵那样的水平，制约了螺旋离心泵的应用与发展。同时，虽然泵的 CAD 方面在国内做了较多的工作，但其基本上都是针对于普通离心泵，并没有针对这种类型的泵的CAD 设计软件，所以积极开发对于螺旋离心泵的水力设计以及 CAD 软件的开发对螺旋离心泵的发展具有重要的意义与实际的应用价值。二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题（1） 螺旋离心泵特有的三维螺旋叶轮设计 （2） 设计一台固液两相流体的螺旋离心泵 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）首先要查阅有关于螺旋离心泵的文献及论文，利用学校图书馆的资源查阅外文文献，并且翻译，了解国外对本课题的研究现状，掌握螺旋离心泵的工作原理，然后通过查阅机械设计手册等其他相关工具书和参考书籍，开始对本课题所需要设计的螺旋离心泵根据具体要求和优化条件进行设计和零部件的选择计算，使用 CAD 软件进行工程视图的绘制，便于更加具体形象的展示螺旋离心泵的结构，最后根据整个过程的草稿数据和已经完成的各种零件图完成毕业论文的编写。3.本论文（设计）预期取得的成果1)结构设计一套;2)总装配图一份;3)各主要配件的零件图;4)毕业论文;三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）（1）螺旋离心泵的粗略选型（2）螺旋离心泵主要几何参数的确定（3）螺旋离心叶轮的几何参数的确定（4）主要零部件的强度校核（5）主要零部件的零件图绘制（6）总装配图绘制（7）说明书的编写2.论文（设计）进度计划第 1 周查阅相关资料 第 2 周分析现有螺旋离心泵，完成开题报告初稿。第 3 周深入研究螺旋离心泵，提出问题 第 4 周开题报告撰写及准备开题答辩第 5 周完成螺旋离心泵的结构选型 第 6 周根据所研究的内容对螺旋离心泵各零部件进行选择第 7 周对螺旋离心泵各零部件进行设计 第 8 周完成相关的设计计算第 9 周完成装配图 第 10 周 中期检查第 11 周 完成零件图 第 12 周 撰写毕业设计论文 第 13 周 对说明书有关设计进行校核 第 14 周 打印论文及图纸，进一步完善整理资料第 15 周 准备答辩 四、需要阅读的参考文献1 丁成伟.离心泵与轴流泵原理与水力设计M.北京：机械工业出版社,1981. 2赵天成,郭自杰.固液两相流泵设计与实验研究J . 排灌机械,1997,16(4):1518.3郭晓民 , 贾宗漠 . 渣浆泵设计方法的研究总结J . 流体机械,1996, 15(1):1518.4(波) J.Remisz .渣浆泵的性能换算和设计J.水泵技术,1985,15(4):2024.5 (西德) A.Kartzer.污水和磨蚀性液体用离心泵设计和选用的若干问题J.水泵术, 19 85,22(1):2529.6 戎国平,施卫东.WF 与 WN 型污水泵的水力设计 J.排灌机械, 1999, 24(1):3539.7张玉新.低比转速离心式渣浆泵的无过载设计方法J.流体机械,1999,18(4):1418.8刘彦春,低比速渣浆泵设计实践J.水泵技术,1999,34(5):710.9蔡保元.离心泵的“两相流”理论及其设计原理J.科学通报,1983，2（8）:498502.10蔡保元.按两相流设计的杂质泵性能的特点J.水泵技术,1986 ,32 ( 2 ):1418.11A.J.斯捷潘诺夫. 离心泵和轴流泵M. 北京: 机械工业出版社, 1980.12何希杰，劳学苏.螺旋离心泵的原理与设计方法D.石家庄：石家庄杂质泵研究所， 1997.13M Stahle, D. Jackson. the Development of a Screw Centrifugal Pump For Handling Delicate SolidsJ. Word Pumps，1982: 18519214Alesander S. Roudnev. Some aspects of slurry pump designJ. World pumps,1999,1999(389):5861.16Yoshiro lwai, Kazuyuki Nambu. Slurry wear properties of pump lining materialsJ.Wear, 1997, 210(1-2):211-219.18 Craig I.Walkr, Greg C.Bodkin. Empirical wear relationships for centrifugal pumps, Part 1 :side-linkersJ. Wear, 2000, 242(1):140-146.19 田爱民、许洪元等.离心式渣浆泵叶轮的磨损规律研究J.水泵技术,1997,(6):710.20 罗先武.离心泵叶轮内磨损规律的实验研究D.北京：清华大学，1996.21 洪亮等.渣浆泵材料的磨损试验J.水泵技术,1999,(l):35.22 杨建国等.用导轮减轻固液两相流对离心泵叶片的磨损研究J.水泵技术, 2005 (5):3034.23刘忠祥.杂质泵磨损机理的探讨J.水泵技术 , 1981,(3):5560.24王荣贵.水力机械侵蚀机理与抗蚀J.大电机技术,1991,(3):98102.25卢秉桓.机械制造技术基础M.北京：机械工业出版社，2007.26濮良贵.机械设计第九版M.北京：高等教育出版社，2013. 27劳学苏, 何希杰. 螺旋离心泵的原理与设计方法M. 水泵技术, 1997, 20(5): 6-1328 厉浦江. 螺旋不堵塞泵的设计方法J. 流体机械. 1995, 36(6): 20-2429 许洪元, 罗先武. 磨料固液泵M. 北京: 清华大学出版社, 2000. 30H . Tsukamoto, M. Uno, J. I. Asakura,J. Yoshida, X.M. Wang presussure distribution and flow visualization of solid-liquid two phase flow in a slurry pumps impellerJ.Pumps and fans proceedings of the 3rd international conference on pumps and fans ,1998:263273.31B K Gandhi, S N Singh, V Seshadri. Improvements in the prediction of performance of centrifugal slurry pumps handling slurriesJ. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A Journal of Power & Energy, ,2000, 214(5):47486.32朱金曦,赵敬亭.叶轮内固体颖粒运动轨迹的分析计算J.水泵技术,1989,(3):1420.33刘正英.圆柱叶片中液固两相流场求解的速度压力校正法J.排灌机械.1998,(2):3734王宏,王曾玻等.水力机械转轮内固液两相流的三维贴体数值模拟研究J.水力发电报,19 98,(3)435135赵敬亭,赵振海.离心泵流道中固体颗粒的运动J.水泵技术,1990,(1):16.36朱荣生,关醒凡,黄道见.螺旋离心泵主要几何参数的确定J.流体机械,1996,21(6):242537谢俊,刘军.离散化技术在离心泵设计上的应用J.排灌机械，2000.（1）：182138谢庆生，离心泵叶轮 CAD 系统中流道几何模型的构造J. 贵州工业大学学报:自然科学版，1999（5）：566039韦章兵,付振英.泵送煤水两相流时泥浆泵的性能及通气的影响.流体机械J, 2001,29 (4):912.40 Anonymous. Modern pump-design software systems offer an integrated process with fluid dynamicsJ. World pumps, 2001, 2001(417):5152.41 Sven Baumgarten, Thomas Muller. Computer aided impeller optimizationJ. World Pumps, 2000, 2000(402):2831.42刘厚林,关醒凡,张立群.系列泵水力设计软件 PCA2000 的特点J.排灌机械,2000,18(3):3537.43王德军.离心泵新一代 CAD 系统设计软件J.水泵技术,1999,(1):2427.附：文献综述或报告（一）螺旋离心泵的介绍螺旋离心泵是一种新型的无堵塞泵，在造纸业（高浓度纸浆的输送）、渔业（输送活鱼、活虾等）、糖业、食品（输送土豆、甜菜等块状蔬菜）、冶金、环保(河道清淤：淤泥、沙的输送)、化学工业等各行业和污水处理作业中有十分广泛的应用前景。这种泵具有有许多其他种类的泵不具有的特性： 1、真正的无堵塞性能：螺旋的叶轮会自行旋入软质固体中，使填充物不能在进口处堵塞，而且吸口内壁和叶轮的背部还设计有可以防止纤维积聚的反向螺纹槽。 2、柔和输送介质：。这一优点适用在以下领域：输送活性松散物质，可以保持其原来的物理状态，松散的物质不会被撕裂、破碎。乳液中的油，可以保持其特定的特点状态。悬浮的纤维，不会被拧绞或缠绕。易碎（脆弱）的物品如西红柿、活鱼等， 不会被损坏。 3、出众的运行曲线：高效率=低运行成本；陡峭的性能曲线=平稳的运行；低的净吸压头=高自吸能力；平滑的功率曲线=无过载区域；高转速=小巧的结构。 4、高固含量介质处理能力。 5、采用可调耐磨内衬：在磨损严重的应用情况下是一种理想选择，当发生磨损之后，只需更换一个内衬即可，无须更换整个外壳，既方便又经济。 螺旋离心泵的优点： 1、无堵塞性能好； 2、无损性能好； 3、效率高，而且高效区宽广； 4、功率曲线平坦； 5、良好的调节性能； 6、泵的吸入性能好； 7、具有优良的抗气蚀性能； 8、腐蚀小，过流部件寿命长； 9、理想的抗噪特性。 螺旋离心泵的工作原理：流体在高速旋转的叶轮的作用下被吸入泵腔，叶轮由螺旋段和离心段两个部分所组成，螺旋部分提供一个正向的位移推力，此力在轴向的延伸出形成一种弯转的分力，使入口处的水流沿着叶轮的切线方向而不是与叶轮成直角作用下被吸入泵腔，叶轮由螺旋段和离心段两部分组成，螺旋部分提供一个正向的位向而不是与叶轮成直角或某一角度进入泵体。螺旋部分的轴向推力使水流平稳流出， 直至离心部分，再由离心部分推送水流从出口排出。 螺旋离心泵的应用正在扩大，除用来输送固液两相流体外还可用来输送粘性流体，实验表明，雷诺数在 3103Re3.4104 范围内，螺旋离心泵和离心泵具有同样地效率，随着雷诺数减小，螺旋离心泵和离心泵相比相率有增高的趋势。 （二）螺旋离心泵的国外研究现状六十年代初，瑞士工程师马丁.斯塔列为了研究出能输送鱼而不损伤鱼的输送系统二发明了带有螺旋型叶轮的螺旋离心泵，先后获得了秘鲁、美国与西德等国家的专利。第一台螺旋离心泵是用于秘鲁一家工厂的鱼类加工，随后用来运输固液两相流体， 可以排水和输送具有高粘度的液体。英国的 Hidrostal Process Engineering Ltd 公司首先获得了这种泵的生产权德国的Hidrostal 与KSB 公司开发出了这种泵的系列产品；英国的 Sigmund、日本的久保田、太平洋机工等公司也相继开发出了系列产品。由于螺旋离心泵的用途与结构的特殊性，直到 20 世纪 80 年代才见到外国公开发表的研究成果，目前国外已经有成熟的产品，德国、美国、日本英国的公司已经相继开发出了这种泵的系列产品。但其中关于他们的文章大多数都是产品介绍，而有关泵的研究和设计方面的文章是很少见的。 国外关于螺旋离心泵的实验研究较多。田中和博等采用透明的有机玻璃蜗壳,对螺旋式离心泵输送高粘度液体的性能进行了试验研究,发现在叶轮轮毅处存在大量的回流；依藤等人采用油膜法进一步详细的观察了泵的内部流动状态,得出螺旋离心泵同普通离心泵一样输送效率较高的结论阅。YouTaek KIM 等研究了头部间隙对输送汽液两相流的螺旋离心泵性能的影响,并给出了解释,同时观察 了输送汽液两相流时螺旋离心泵叶轮内部的物理现象,并说明了压力分布和流动形式对汽液两相流泵性能的影响。 峰村等人采用有限元法对内部三维流动进行了三维计算,同时分析了气泡及 固体微粒在泵内的运动,建立 的三维势流模型能用于分析内部流动状态和预测 泵 的性能比。韩海、田中等人考虑了螺旋离心泵叶轮和蜗壳之间的相互作用，用有限体积法对于二者的内部流动同时进行了数值模拟，并与实验结果进行了 比较,发现此种数值计算方法与实验更相吻合。 叶轮的不对称性使人们非常重视螺旋离心泵的轴向力和径向力的研究。荒并等人研究了三种螺旋型叶轮的轴向受力问题,并探讨了减少轴向力的方法。田中等人同时探讨了螺旋式叶轮径向力的变化规律,为合理设计轴的强度和选择轴承提供了有参考价值的数据。 （三）螺旋离心泵的国内研究现状 国内对螺旋离心泵的设计研究起源于 20 世纪 90 年代，朱荣生、关醒凡根据多年的研究成果提出了一套确定螺旋离心泵叶轮几何参数的经验公式，并且用运包角变换法对叶轮进行了绘形，以此用于产品开发；陈宏勋、朱荣生认为与普通离心泵一样， 螺旋离心泵的设计关键主要在叶轮，而叶轮的设计关键则是要找出叶轮结构参数与螺旋离心泵性能参数之间的定量关系，这种定量关系的建立需要从理论和实践两方面入手，他们以两种不同的方法对叶轮的结构参数进行了定义，并在此基础上提出这些结构参数的确定方法；厉浦江介绍了螺旋不堵塞泵的叶轮、泵体的设计方法，并通过实例对设计方法进行了验证、刘自贵等介绍了国外螺旋离心泵的科研概况以及他们所做的变速运行结果，提出了较为实用的设计方法；赵天成等介绍了在两相流泵设计中两相流动的最低极限速度的选择与确定原则，讨论了固体颗粒对叶轮泵壳内流动特性的影响，提出了两相流泵最经济输送范围下所具有的最佳重量浓度；何希杰、劳学苏提出了螺旋离心泵叶轮叶片工作面和负压面空间曲面方程和具体的水力设计方法，对于螺旋离心泵的研究和设计具有实际意义。李仁年等人从理论上分析了螺旋离心泵各种性能之间的关系，提出在设计螺旋离心泵时应综合考虑各种因素，以满足不同应用的要求。 我国的螺旋泵新技术产品开发起步较晚，1988 年 LLB 螺旋离心泵的研制成功尚属国内首次，新产品通过专家鉴定，并在多行业进行了几年的生产应用推广，取得了显著的生产效果与经济效益。 1989 年为湖南、广西两个造纸厂提供 LLBl50150 型泵 3 台，用于粗、细纸浆的输送。1992 年为广东普宁海藻工业公司和青岛黄海海藻工业公司分别提供LLBl50-100 型泵 17 台和 13 台，用于浸泡海带、麒麟菜及其消化胶液的输送。在连续几年的生产应用中，两种泵均性能稳定，工作可靠，未曾发生缠绕与堵塞故障，并且与原用泵相比，输送效率高、耗能低，在节电(30一 50)、减轻劳动强度、降低成本和提高生产功效等方面取得了良好的生产效果。 实验研究方面 , 陈仰吾等分析了 8 0 L LW 型螺旋离心泵吸入口段、螺旋形蜗室、出口段多断面测试结果,论述了螺旋离心泵的流动特性。郭天恩等对该型号螺旋离心泵的性能、可通性、水流特性及抗汽蚀特性进行了试验,指出了螺旋离心泵的优缺点及相应的结构改进措施；郭乃龙、关醒凡等对螺旋离心泵叶轮、进水节和进水节与蜗壳交界处的部分端面做了表面油膜油点试验。通过流谱分析, 揭示了表面奇点、分离线与再附着线等流动特征,研究了螺旋离心泵内部流动规律,进而提出了改进螺旋离心泵的设想。王家斌等人介绍了螺旋离心泵叶轮的静平衡方法,实践证明该方法简便有效阶段，本文作者也在螺旋离心泵 CAD 及内部流场特性方面开展了研究工作。 螺旋式离心泵叶轮制造难度较大,平衡困难,且该种泵输送的是两相流体 (或多相流体)。由于两相流体的复杂性,也为螺旋式离心泵的研究增加了难度。 （四）螺旋离心泵叶轮及其型线的研究方法与成 离心泵的叶轮是泵的重要元件，甚至可以说是离心泵的心脏部位，离心泵性能的好坏很大程度上取决于叶轮设计是否合理，而离心泵叶轮进出口之间的叶片形状对叶轮的水动力特性具有决定性的影响。对于输送固液两相的螺旋离心泵来说，如果其型线设计不当，不仅会影响叶轮的水动力特性，而且还会因固体颗粒对叶片的磨损过重， 使得叶轮的寿命大大缩短，或使泵的性能达不到预期的性能，因此螺旋离心泵的叶片型线设计就显得尤为重要。 螺旋离心泵叶轮叶片型线，即叶片工作面和背面的轮廓线，目前大多采用一段或者两段以上的圆弧、对数螺旋线或渐开线等。 1928 年，A布斯曼(ABusemann)刨较早的在离心泵上采用对数螺旋线型线，1961 年，J赫比奇在模型挖泥泵特性一文中，通过实验指出采用对数螺旋线型叶片的叶轮，其输送清水和浆体时的效率均高于渐开线型叶片叶轮，目前渣浆泵叶轮叶片型线设计中，比较广泛的采用对数螺旋线。何希杰等人提出了螺旋离心泵叶轮叶片工作面和负压面空间曲线的螺旋线方程。 关醒凡纠在现代泵技术手册一书中提出螺旋离心泵的对数螺旋线型线又分为等角对数螺旋线、等变角对数螺旋线和非等变角对数螺旋线，三者各有优缺点，在不同的情况下选取不同的型线。 以上叶轮的叶片型线设计都是从几何的角度出发来考虑的，对清水介质有其很好的通过性，但对于固液两相流来说有明显的不足之处，辽宁技术工程大学的朱玉才等人提出采用固液两相流泵的边界层理论确定泵的叶片型线，其考虑了固体颗粒这一影响因素，成为叶片型线设计的一个突破。 可深入研究的方向： (1)现有的螺旋离心泵叶轮几何参数的选择和计算大都采用了关醒凡在现代泵技术手册一书中提出的经验公式，而并没有象离心泵那样的精算公式，因此希望通过数值模拟、推导等方法找到一个较为精确的计算螺旋离心泵叶轮几何参数的公式； (2)现有的等螺距叶轮型线方程是根据叶轮结构特征推导的，但是螺旋离心泵主要是用来输送固液两相流的，在叶轮设计时如能考虑固液两相流动的影响因素，推导出的螺旋离心泵叶轮叶片型线方程则更为合理； (3)目前，所设计的螺旋离心泵叶轮大多等螺距的，但是，由于螺旋离心泵叶轮内水流状态的复杂性，等螺距螺旋线叶片的规则叶轮已经难以满足螺旋离心泵优良水力性能的需要。因此，希望找到变螺距螺旋线的螺旋离心泵叶片型线参数方程，并建立变螺距螺旋离心泵的三维模型； (4)运用 Fluent 软件对变螺距的螺旋离心泵进行固、液两相数
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