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申请/专利权人：浙江理工大学

摘要：本发明公开了一种基于面积比控制的离心泵低振动噪声蜗壳设计方法。对于设计的离心泵蜗壳进行数值模拟计算，并对初步数值模拟计算的结果进行分析，改善离心泵蜗壳设计参数，在原始模型的基础上，通过改善蜗壳基圆直径、蜗壳外径、蜗壳进口宽度、隔舌位置角度、蜗壳出口段第八断面到蜗壳出口的高度、蜗壳进口面积与泵出口面积之比以及蜗壳出口段第八断面面积与蜗壳出口面积之比，基于安德逊面积比设计理论，确定若干组不同面积比的蜗壳，最终根据离心泵压力脉动、振动特性等性能参数与泵蜗壳的关键设计参数之间的最优化选择，得到低振动噪声的离心泵蜗壳设计参数，并进行试验验证。该设计方法能通过蜗壳优化设计优化壳体的振动特性。

主权项：1.一种基于面积比控制的离心泵低振动噪声蜗壳设计方法，其特征在于，包括：S1：确定离心泵的性能参数，根据所述性能参数确定离心泵的叶轮、蜗壳、进出口段这三个过流部件的初步几何参数，所述性能参数包括额定扬程、额定流量、额定转速和输送介质的参数，所述初步几何参数包括泵进口几何参数、泵出口几何参数、叶轮几何参数、蜗壳几何参数，其中叶轮几何参数包括叶轮进出口直径、叶片数、叶片进出口角、叶片出口宽度、叶片出口厚度；蜗壳几何参数包括蜗壳基圆直径、蜗壳第1～第8断面形状和面积、蜗壳出口的高度、隔舌隔舌安放角、蜗壳进口宽度；根据所述初步几何参数可计算得到蜗壳进口面积与泵出口面积之比、蜗壳出口段第八断面面积与蜗壳出口面积之比；S2：根据所述初步几何参数，分别建立离心泵固体域和流体域的三维模型，并对所述三维模型进行数值模拟计算，所述数值模拟计算包括离心泵全流场的流动计算、压力脉动计算、声学仿真计算以及流固耦合计算；S3：对于所述数值模拟计算的结果进行分析，并在此基础上改善控制离心泵蜗壳面积比的关键设计参数，基于安德逊面积比设计理论确定若干组不同面积比的蜗壳，所述关键设计参数为蜗壳基圆直径、蜗壳外径、蜗壳进口宽度、隔舌位置角度、蜗壳出口段第八断面到蜗壳出口的高度、蜗壳进口面积与泵出口面积之比、蜗壳出口段第八断面面积与蜗壳出口面积之比；S4：对若干组不同面积比蜗壳的离心泵进行数值模拟计算，根据离心泵数值模拟计算得到的综合性能与泵蜗壳关键设计参数的最优化选择，进而得到基于面积比控制的离心泵低振动噪声蜗壳优化设计参数，所述综合性能包括内部流动性能、压力脉动性能、振动特性以及声学性能；S5：按照得到的基于面积比控制的离心泵低振动噪声蜗壳优化设计参数进行加工，再进行试验验证，对不满足设计要求的蜗壳进行重新的优化设计，最终确定低振动噪声离心泵的蜗壳设计方案。

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