1.一种低比转数无过载离心泵叶轮水力设计方法，它根据离心泵在设计工况所对应的流量Q、扬程H、轴功率P和转速n的设计要求，来进行叶轮几何参数的设计，包括叶轮的主要几何参数有叶片进口直径D1、叶轮出口直径D2、叶片出口宽度b2的设计公式，其特征在于：对于现有的离心泵计算公式和有关系数进行了修正，并确立了新的约束方程组式中：3

Q-设计工况的流量，米 /秒；

H-设计工况的扬程，米；

P-设计工况的轴功率，千瓦；

Pmax-最大轴功率，千瓦；

D1-叶片进口直径，米；

D2-叶轮出口直径，米；

n-转速，转/分；

ns-比转数；

2

g-重力加速度，米/秒 ；

σ-道格拉斯滑移系数；

b2-叶片出口宽度，米；

u1-叶片进口圆周速度，米/秒；

u2-叶片出口圆周速度，米/秒；

2

A1-叶轮进口处轴面流动过流面积，米 ；

2

A2-叶轮出口处轴面流动过流面积，米 ；

β1-叶片进口安放角，度；

β2-叶片出口安放角，度；

Kβ2-经验系数，Kβ2＝0.055～0.090，ns小者取小值；

ηm-机械效率；

ηv-容积效率；

ηh-水力效率；

ψ1-叶片进口排挤系数；

ψ2-叶片出口排挤系数；

z-叶片数，个。

2.叶片包角φ，叶片真实厚度δ，轮毂直径dh，叶轮前盖板进口圆角半径RDB，叶轮后盖板进口圆角半径RTS，叶轮前盖板叶片进口与前盖板出口的距离ZE，设计公式如下：式中：

φ-叶片包角，度；

δ-叶片真实厚度，米；

dh-轮毂直径，米；

[τ]-材料的许用切应力，帕；

RDS-叶轮前盖板进口圆角半径，米；

RTS-叶轮后盖板进口圆角半径，米；

ZE-叶轮前盖板叶片进口与前盖板出口的距离，米。

3.根据权利(1)的要求，最大轴功率Pmax，设计公式如下：式中：

3

ρ-流体密度，千克/米 。

4.根据权利(1)的要求，机械效率ηm，容积效率ηv，水力效率ηh，设计公式如下：

5.根据权利要求(1)所述，叶片进口直径D1，叶轮出口直径D2，叶片进口宽度b1，叶片出口宽度b2，叶片数z，设计公式如下：式中：

Dj-叶轮进口直径，米；

b1-叶片进口宽度，米；

KD2-叶轮出口直径系数；

Kb2-叶片出口宽度系数。

6.根据权利(1)的要求，叶片进口排挤系数ψ1，叶片出口排挤系数ψ2，设计公式如下：式中：

KH-扬程系数；

KA-材料系数；

λ1-叶轮进口点处轴面截线和轴面流线的夹角，一般λ1＝60°～90°；

λ2-叶轮出口点处轴面截线和轴面流线的夹角，一般λ2＝60°～90°。

7.根据权利(5)的要求，叶轮进口直径Dj，叶轮出口直径系数KD2，叶片出口宽度系数Kb2，设计公式如下：

8.根据权利(6)的要求，扬程系数KH和材料系数KA，设计公式如下：KH＝0.0015·ns+0.9701 (25)材料系数KA根据叶轮选择材料的不同而根据不同的方程式进行选取。当离心泵叶轮的材料选择铸铁或者铜时，则材料系数KA按如下方程式进行选取当离心泵叶轮的材料选择钢时，则材料系数KA按如下方程式进行选取

9.根据权利(3)的要求，叶片进口安放角β1，叶片出口安放角β2，设计公式如下：式中：

Δβ-冲角，Δβ＝3°～15°；

Kβ1-经验系数，Kβ1＝0.045～0.085，ns小者取小值；

vm1-叶片进口轴面速度，米/秒。

10.根据权利(9)的要求，叶片进口轴面速度vm1，设计公式如下：