关于汽车水泵双出水口涡流室的设计

王杨超 杨兴超 张耀永 吕瑞坤

摘要： 本文通过常规的理论设计方法延伸出一种双出水口涡流室的设计方法;利用公式计算：推导出涡流室截面对于两侧出水口不同流量和不同扬程需求的计算方式。

Abstract： In this paper， a design method of double outlet vortex chamber is extended by the conventional theoretical design method.Calculate by formula： deduces the calculation method of the section of cortex chamber for different flow and different head requirements of the two sides of the outlet.

關键词： 双出水口涡流室;流量;扬程

Key words： double outlet vortex chamber;flow;head

中图分类号：U463.1               ;                       文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）19-0018-02

0  引言

汽车行业的竞争日益激烈，汽车厂商对于发动机的要求也越来越高，节能、高效成为汽车厂商以及发动机厂家提升核心竞争力的关键，同样也就要求各个零部件提升后自身效率，降低能耗，精准对应客户需求等。下面我们就通过一个案例，共同探讨汽车水泵双出水口涡流室的设计方法。

1  设计需求

1.1 涡流室（压水室）的作用

①收集从叶轮中流出的液体，并输送到排出口;②保证流出叶轮的流动是轴对称的，从而使叶轮内具有稳定的相对运动，以减少叶轮内的水力损失;③降低液流速度，使速度能转换成压能;④消除液体从叶轮流出的旋转运动，以避免由此造成的水利损失[1]。

1.2 通过具体案例：满足涡流室需求，见图1。

左侧：转速n=7200rpm，流量Q左=199L/min，扬程

H左≥ 17.8m;右侧：转速n=7200rpm，流量Q右=141L/min，扬程H右≥16m;另外要求实测/分析结果：（H左-H右）=（1.8±0.5）m;效率≥45%。

2  计算分析

2.1 水泵比转速nS的计算

2.2 水泵叶轮基本尺寸计算

利用速度系数法计算出叶轮的基本尺寸：

2.3 水泵左右侧流道截面面积计算

利用速度系数法计算出水泵涡流室的各个截面面积：

然而该水泵为双流道水泵，即水泵转动一圈经由两个流道，且左右两侧流量和扬程不一致……