葉輪是水泵的“心臟”，葉輪決定節能泵的流量、揚程和效率。針對高效節能水泵的設計，從考慮水力損失的減少、效率較高和氣蝕性能佳著(zhù)手，用節能水泵三元流理論和CFD流體力學(xué)計算軟件和優(yōu)化相結合的方法，尋找不同的流動(dòng)和幾何參數的優(yōu)化組合，從設計上確保節能水泵產(chǎn)品的高效性能。

一元流和二元流動(dòng)理論

一元流動(dòng)理論假設葉片數量可以無(wú)限多，液體運動(dòng)軸對稱(chēng)與軸面液體沿著(zhù)段水面上的軸面速度均勻分布。一元流動(dòng)理論設計中只能確保葉輪前后的液體運動(dòng)條件，葉輪內部液體質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)規律在設計中能任意確定。

二元流動(dòng)理論可以同樣假設葉片數量能無(wú)限多，液體運動(dòng)軸對稱(chēng)，假定葉輪流道和流體流態(tài)在葉道截面上呈線(xiàn)型變量關(guān)系，也就是說(shuō)葉輪周?chē)髁鲃?dòng)在同一截面不同高度位置上呈有規律變化，越接近葉輪處流速越大，向上越接近蓋盤(pán)處水流速度越小。

一元流和二元流理論不能真實(shí)反應出泵內流體的流動(dòng)狀態(tài)，葉輪性能的判斷只能通過(guò)水力模型測試試驗才能確定。

三元流動(dòng)理論

三元流理論是將葉輪內部的三元立體空間進(jìn)行無(wú)限地分割，并對葉輪流道內各個(gè)工作點(diǎn)進(jìn)行分析，建立真實(shí)完整的葉輪內流體流動(dòng)的數學(xué)模型。根據三元流理論設計出來(lái)的葉片形狀是不規則曲面形狀，葉輪葉片的結構能適應流體的真實(shí)流態(tài)，可以控制葉輪內部全部質(zhì)點(diǎn)的速度分布。使用三元流理論設計的高效節能水泵，運行效率和原有水泵運行效率相比有明顯提高。

三元流動(dòng)葉輪設計

我們公司有專(zhuān)業(yè)的高新技術(shù)團隊，可以對高效水泵或者葉輪進(jìn)行定制設計，根據“射流-尾跡三元流動(dòng)理論”把葉輪內部的三元立體空間進(jìn)行無(wú)限分割，分析葉輪流道內各個(gè)工作點(diǎn)，建立真實(shí)的葉輪內流體流動(dòng)數字模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分和流出計算，使用三元流動(dòng)設計優(yōu)化葉片的進(jìn)出安放角、葉片數、扭曲葉片各截面形狀等，防止水在葉片之間形成回流使工作面的流動(dòng)分離，使水在葉輪間流動(dòng)更接近設計狀態(tài)，減少流動(dòng)損失與無(wú)用功，綜合提高節能水泵整體效率。

三元流葉輪制造工藝

我們公司對于中小型三元流葉輪使用金屬模，模具進(jìn)行數控加工，葉輪使用不銹鋼精密鑄造。對于大型三元流葉輪，葉片毛坯使用鍛造或者鑄造，葉片與葉輪前后蓋板使用數控精密加工，加工完成后，整個(gè)葉輪使用拼焊工藝。使用這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是葉片型線(xiàn)完全達到設計要求，所有的葉輪經(jīng)過(guò)動(dòng)靜平衡和水力平衡處理，提高水力效率。

節能水泵三元流葉輪設計與制造由水泵廠(chǎng)家總結。