基于SolidWorks的离心泵叶轮研究

吴业胜（广东工业大学机电工程学院，广东广州510006）

基于SolidWorks的离心泵叶轮研究

吴业胜（广东工业大学机电工程学院，广东广州510006）

以离心泵叶轮为研究对象，运用SolidWorks建模并使用SolidWorksflowsimulation插件模拟研究了离心泵内部流场的压力及速度分布情况，将软件分析与数学推导相结合，研究离心泵叶轮的参数间关系。

离心泵；叶轮；流场分析；SolidWorks

离心泵在工业生产中已不可或缺，它广泛运用于农业工程、输送工程，有机化学工业，航空航天、能源工程等国民经济建设中。离心泵在泵类产品中的份额占到70%以上，用电量是全厂用电量的50%左右，在生产中起着关键性作用［1-2］。叶轮作为离心泵最重要的过流部件，它的水力性能的优劣直接影响着离心泵的性能［2］。结合软件和数学分析，本文将探讨叶轮结构参数间的联系，研究离心泵的性能。

1　数学分析

建立叶轮上微团数学模型，经受力分析和计算得［1］：

可知，内径不变，离心泵的压力随外径和转速的增大而升高。

可知当内径不变，外径增加时，离心泵的扬程也会增加，此与离心泵切割定律相符。目前离心泵的切割定律在企业中运用广泛，通过切割离心泵的叶轮外径来使扬程满足企业的要求［3］。

2　流场分析

2.1三维建模

为了避免分析的干扰和错误，运用SolidWorks对模型进行了细小的简化［4］，如图2-1所示。

图2-1　离心泵流体分析

2.1.1Wizard设置

在analysistype中选择internal，Excludecavitieswithoutconditions。在Rotation中，参考现有模型设置离心泵叶轮旋转速度为2950r/min，设置流体为水，流动类型为层流和湍流。网格划分选择4级精度进行分析。……