过程流体机械 离心泵
2-2相似设计法的步骤
? ? ? ?
根据给定的参数，计算比转数ns； 根据ns选择模型泵；
根据已选定的模型和给定的参数，计算放大或缩小系数λ； 根据λ确定过流部件的尺寸；
D2p??D2m
b2p??b2m
D1p??D1m3
b1p??b1m2
? 根据模型泵性能曲线换算出是型泵性能曲线的数据；
Qp??
npnmQm
Hp??(npnm)2Hm
?p53Np??()Nmnm?mnp?p?
QpHp?p10N2p
? 绘制实型泵图纸
实型泵过流部件所有角度与模型相等，所有尺寸按计算出的λ值放大或缩小。但应考虑 到制造的可能性和结构的合理性（如叶片和导叶厚度不能太厚或太薄）可作适当的修改。
2-3相似设计法应注意的问题
关于性能和效率问题； 关于结构形式的影响； 关于修改模型问题； 汽蚀相似问题。
3、速度系数设计法
比转数相等的泵的速度系数是相等的。不同的比转速就有不同的速度系数。我们以现 有性能比较好的产品为基础，统计出离心泵的速度系数曲线，设计时按ｎＳ选取速度系数，作为计算叶轮尺寸的依据，这样的设计方法就叫做速度系数设计法。
叶轮主要几何参数有：
叶轮进口直径D0； 叶片进口直径D1； 叶轮轮毂直径dh； 叶片进口角β1； 叶轮出口直径D2； 叶轮出口宽度b2； 叶片出口角β2； 叶片数z； 叶片包角φ。
6
过程流体机械 离心泵
3-1叶轮进口直径D0的确定
因为有的叶轮有轮毂，有的叶轮没有轮毂，为了研究问题方便，引入当量直径De以排除轮毂的影响。
D?D?d2e202h
De?K03
对于双吸泵取Q/2
主要考虑泵的效率时 K0=3.5~4.0 兼顾效率和汽蚀时 K0=4.0~5.0 主要考虑汽蚀时 K0=5.0~5.5
Qn
3-2叶轮出口直径D2的初步计算
叶轮外径D2和叶片出口β2等出口几何参数，是影响泵杨程的最重要的因素。
D2?KD2
3Qn
KD2
ns?1/2?9.35()100
3-3叶轮出口宽度b2的计算和选择
b2?Kb23
式中
Qn
Kb2
ns?5/6?0.64()100
7
过程流体机械 离心泵
3-4叶片数的计算和选择
叶片数对泵的扬程、效率、汽蚀性能都有一定的影响。选择叶片数，一方面考虑尽量减小叶片的排挤和表面的摩擦，另一方面又使叶道有足够的长度，以保证液流的稳定性和叶片对液体的充分作用。 一般来说
对于低比数离心叶轮
rm?1??2Z?13sine2
r2?r1?1??2Z?6.5sinr2?r12
叶片数也可按比转数选择
3-5介绍确定叶轮尺寸的其它速度系数
由相似原理，可以写出速度系数的一般表达式：
Q?常数 3nDD?K3Qn
速度v和nD成比例有：
由
v?Kv3Qn2H?常数22nD
D?K3Hn
或
8
过程流体机械 离心泵
D?K'3
2gHn
v?Kvv0?Kv02gH
利用上述公式、比转数的大小、并借助经验公式可以计算出泵相应的尺寸
2gHD2
D?K
4Q?v0
60u2??v0
u?K2u2
2gH
2gH
v?Km2m2
b2 对于斜流泵
Q??vD2?vm222D2?Da2b2
D2? 对于多级泵
D0?22De?dh
3-6叶轮外径Ｄ２或叶片出口角β２的精确计算
前述确定叶轮外径Ｄ２的计算方法中，速度系数是按一般情况（β２＝22.5）得出的。在
设计泵时，可以选用不同的参数的组合，这时就增加了速度系数的近似性。因为Ｄ２是主要的尺寸，按速度系数法确定后，最好以此为基础进行精确计算。
9
过程流体机械 离心泵
由基本方程式
HT? 由出口速度三角形
u2vu2??u1vu1?g
vu2? 所以
vm2?u2?tg?2
HT? 整理后，得
vm2u2?(u2?)?u1vu1gtg?2
u
22vm2?u2?u1vu1?gHT??0tg?2
vm2()2?gHT??u1vu12tg?2解上面的方程，得
u2
由ｕ２可求得Ｄ２为
vm2??2tg?2
60u2D2??n
对于离心泵，一般先选β２再计算Ｄ２；
对于混流泵，先确定各流线的Ｄ２，精确计算β２角
tg?2
vm2?u2?vu2?
vu2?
gHT???u1vu1u
3-7叶片进口安放角的确定
叶片进口安放角大于液流角，采用正冲角 Δβ＝３～９ 。
? 进口安放角的计算：
10