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我公司依托專業設計軟件對需進行節能改造的水泵、風機、離心式空壓機葉輪進行定制設計。從考慮損失最小、效率最高和汽蝕性能最好著手，基于三元流理論的專業設計軟件與CFD流體力學計算和優化相結合的方法，尋找不同的流動和幾何參數的最優組合，從設計上保證產品性能。

  2.1三元流葉輪設計技術  

水泵、風機、離心式空壓機由電機等原動機帶動葉輪旋轉，將原動機的機械能轉變為被輸送流體的動能和壓力能。在與葉輪同步旋轉的空間坐標系（R、φ、Z）中，任何空間一點均可由此坐標系確定。任何一點的流速W可表示為該點坐標的函數W=f（R，φ，Z），這就是三元流的基本概念。計算圖（1）流道中任何空間一點的流速W，這就是三元流動解法。通過三元流動計算，可以得到水泵、風機、離心式空壓機任意點的流速。

 

圖（1）葉輪、圓柱坐標（R、φ、Z）及流動速度W

三元流設計技術是根據“三元流動理論”將葉輪內部的三元立體空間無限地分割，通過對葉輪流道內各工作點的分析，建立起完整、真實的葉輪內流體流動的數學模型，進行網格劃分和流場計算。運用三元流設計方法優化葉片的進出安放角、葉片數、扭曲葉片各截面形狀等要素，其結構可適應流體的真實流態，從而避免葉片工作面的流動分離，減少流動損失，并能控制內部全部流體質點的速度分布，獲得水泵、風機、離心式空壓機內部的最佳流動狀態，保證流體輸送的效率達到最佳。

  2.2三元流葉輪制造技術  

對于中小型三元流水泵葉輪，采用金屬模精密鑄造，保證葉輪的精度和表面質量。大型三元流水泵葉輪，葉片毛坯采用鑄造或鍛造，葉片和葉輪的前后蓋板均采用數控加工，葉輪部件采用拼焊工藝，大型風機和空氣壓縮機葉輪結合CAD/CAM技術，采用五軸聯動數控銑床精密加工。

依據三元流動理論設計出來的葉輪配以先進的三元流葉輪制造工藝，使葉輪的葉片型線完全達到設計要求，最大限度地降低了泵（風機、空氣壓縮機）內損失、沖擊和噪音，泵（風機、空氣壓縮機）的效率和運行可靠性得以顯著提高。

  2.3三元流葉輪特點:   

●  子午流道三元流葉片寬，輪轂減少，通流能力增大，提高了水力效率；

●  子午流道三元流葉輪直徑減少，而出口寬度增大，提高了水力效率；

●  三元流水泵葉輪槽道更寬，葉輪槽道水流速減小，因此可以避免汽蝕或減緩汽蝕現象發生，三元流風機和空氣壓縮機葉輪軌跡更順應氣體流動方向，減少漩渦的形成。

●  三元流水泵葉片扭曲度較一元流大很多，三元流葉片進口邊向來流進口伸展，減少了進口損失，提高了汽蝕性能；

●  對中、高比轉速的三元流雙吸泵葉輪，采用相鄰葉片相互交錯的結構，大大降低了水流脈沖，使水流更加平穩，效率更高，汽蝕余量更低；

●  三元流葉輪減少了進口沖擊和出口尾跡脫流等損失，使泵、風機、空氣壓縮機的效率真正得以提高。