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离心泵在国民经济各个部门有着广泛的应用,我国每年全国发电量的20%左右消耗在泵产品上,而离心泵占到泵总产值的95%左右。目前国家重视“节能减排”,提倡低碳经济,这就要求广大的流体机械工作者对泵展开更深入的研究,特别是离心泵的节能原理、方法,以提高离心泵的效率。离心泵的叶轮水力效率是影响泵效率的关键因素之一。而目前常用保角变化法设计的离心泵叶轮有着较大的随意性,其一是叶片包角的确定;其二是叶轮叶片型线在各个轴面安放角取值大小,即在方格网展开图上的流线从叶轮进口到出口位置安放角的变化规律如何选取。因此,本文从这二点出发进行研究。首先,对于叶片包角的研究。在叶片的进出、口安放角都已经确定的情况下,提出一种确定叶片包角的新方法。本文以为某单位设计的Q=200m3/h,H=20m,转速n=1450r/min,要求叶轮外径不大于260mm的离心泵为例,根据本文提出的方法确定其叶片包角分别为70°、80°、90°,并分别进行叶轮设计得到叶轮的水力模型,利用FLUENT 6.1.22软件对上述设计的叶轮进行流场模拟计算发现:包角为90°的叶轮效率比包角为70°的叶轮高2%左右,证明了本文方法的可行性。其次,研究平面方格网中各个轴面的安放角变化规律对离心泵性能的影响。设计了4种变化规律不同的型线,选90°包角为最优设计离心泵叶轮。将设计的叶轮通过模拟验证得出:在叶片的前半部分,各个轴面的安放角的角度变化较大;在叶片的后半部分,各个轴面的安放角的角度变化较小时,按照此种变化规律设计出来的离心泵相比于其它三种变化规律设计出来的离心泵,其扬程降低约1.84m,效率提高约2%。