化工流程泵水力设计的研究

1、国内水力模型的

离心式化工泵的水力模型设计方法基本上参考了普通离心泵，因此相关技术进展与普通离心泵基本保持一致。在离心泵内部流动状态还没有被人们认识和掌握之前，完整准确的设计理论还没形成，而离心泵技术长期作为一门半理论半经验的技术，一次成功的水力模型设计往往要经过反复修改和试验才能完成。技术人员在设计新产品时，大多只能寻找比转速等或相近的水力模型进行相似换算，因此水力模型在新产品设计工作中就显得非常重要。
20世纪70年代和80年代，沈阳水泵研究所、中国农业机械研究院、博山水泵厂、中国农业大学等单位在心泵水力模型方面开展了很多工作，积累了许多的水力模型。并且由沈阳水泵研究所负责组织并陆续出版了两期“离心泵水力模型汇编”，为国内各企业的离心泵水力模型设计提供了丰富的模型库。

2、传统水力设计方法
 

2.1相似换算法

相似换算法是建立在相似理论基础上的一种方，通过在一台模型泵的基础上对相似模型泵的尺寸进行放大或缩小来所要设计的泵尺寸。对相似的泵来说，比转速ns相等。在相似工况下，假设实型泵和模型泵的效率相等，已知一台泵的几何形状和性能参数，利用相似定律，按照比例放大或缩小为另一台几何相似的泵，并换算出相应的性能曲线。这种设计方法要求要有一个水力模型库。

2.2速度系数法

速度系数法是以速度系数图来进行设计的。实质上，它仍然是基于相似理论基础的一种相似换算法，它同样要求有好的泵模型，设计时按ns选取速度系数，并作为水力尺寸的依据。它们的各项系数都是在比转速大于或等于30r/min的情况下取得的，也就限制了它们用于较低比速和超低比速离心泵的设计。目前已有不少人对这种图进行了改进，并用此方法进行泵的设计和优化。

2.3面积比原理设计法

面积比设计法是根据Anderson的面积比原理进行设计的，即用面积比绘制扬程系数和流量系数的形式来修正标准化的设计数据。其目的是根据不同的设计要求寻找佳的叶轮和泵体匹配;其依据是不同的叶轮和泵体匹配将产生不同的泵性能;其实质是将叶轮和泵体作为一个整体来系统考虑;其方法是综合考虑设计参数、经济性、工艺性和性等的优化设计。

2.4加大流量设计法

加大流量设计法依据低比速泵在小流量范围内运行时，效率随流量的增加而提高，并将给定流量和比转速放大作为设计参数来设计一台较大的泵在小流量处作小泵使用。这样的泵不仅在设计点处效率有较大提高，而且在整个使用范围内平均效率均有程度的提高。