CN116861593A - 一种泵的吸入室外形建模方法和吸入室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泵技术领域，尤其是一种泵的吸水室外形建模方法和吸入室，吸水室外形建模方法包括如下步骤：获取初始数据；根据所述初始数据，在第一草图平面内生成封闭的第一外形轮廓，在第二草图平面内生成封闭的第二外形轮廓，在第三草图平面内生成第三外形轮廓和旋转轴；将所述第一外形轮廓沿着所述第一草图平面的法向拉伸，将所述第二外形轮廓沿着所述第二草图平面的法向拉伸，两次拉伸后，留下重叠的部分，得到所述第一段的模型；将所述第三外形轮廓围绕所述旋转轴旋转拉伸，得到所述第二段的模型；根据所述第一段的模型和所述第二段的模型，得到所述吸入室的模型。本发明的方法可操作性强，可复现性高，且设计得到的吸水室具有良好的水力性能。

Description

一种泵的吸入室外形建模方法和吸入室
技术领域
本发明涉及泵技术领域，尤其是一种泵的吸水室外形建模方法和吸入室。
背景技术
泵作为能量输运的流体机械，其作用是将机械能转换为流体的能量，以便将流体输送到高处或有更高压力的空间或克服管路阻力将流体输送到远处。
屏蔽泵作为离心泵的一种，其将电机与泵体结合在一起，通过定子屏蔽套将电机与循环介质隔开，具有寿命高，结构紧凑，噪音低以及完全无泄漏等特点，适用于输送有毒有害介质，能适用于较高环境要求。
屏蔽泵的吸入室(当流体为水时，也称为吸水室)是指连接在泵的进口和叶轮进口之间的腔室，吸入室用于将流体按照设计要求引入叶轮。沿着流体的流动方向，吸入室截面的形状并非是恒定的，而是变化的，并且各个位置截面的外形很难通过简单的数学形状进行定义，没有统一的计算公式，因此三维建模难度大。
吸入室正向设计时，多基于过流面积断面拟合法，例如中国发明专利申请(CN107859630A)公开的一种立式泵用吸水室设计方法，在吸水室进口和吸水室出口之间设置若干个中间截面，并通过上、下轮廓线将这些中间截面连接在一起，然而上、下轮廓线(也称引导线)很难做到真正的平滑光顺，因此最终得到的三维模型或多或少存在缺陷，不但影响吸水室的水力性能，也使得三维模型不具有良好的再现性。
发明内容
本发明的目的是提供一种泵的吸水室外形建模方法，该方法可操作性强，可复现性高，且设计得到的吸水室具有良好的水力性能。
为实现上述目的，第一方面，提供了一种泵的吸入室外形建模方法，所述吸入室包括进口、出口以及连接在所述进口和所述出口之间的流道，所述流道包括靠近所述进口的第一段和靠近所述出口的第二段，所述泵的吸入室外形建模方法包括如下步骤：
获取初始数据，所述初始数据包括：所述进口的直径Din，所述出口的直径Dout，所述进口所在平面与所述出口的中心点之间的距离L，所述进口的中心线与所述出口的中心点之间的距离S；
根据所述初始数据，在第一草图平面内生成封闭的第一外形轮廓，在第二草图平面内生成封闭的第二外形轮廓，在第三草图平面内生成第三外形轮廓和旋转轴，所述第一草图平面由所述进口的中心线和所述出口的中心线确定，所述第二草图平面与所述第一草图平面垂直，所述第三草图平面与所述出口的中心线平行；
将所述第一外形轮廓沿着所述第一草图平面的法向拉伸，将所述第二外形轮廓沿着所述第二草图平面的法向拉伸，两次拉伸后，留下重叠的部分，得到所述第一段的模型；
将所述第三外形轮廓围绕所述旋转轴旋转拉伸，得到所述第二段的模型；
根据所述第一段的模型和所述第二段的模型，得到所述吸入室的模型。
在某些实施例中，先对所述第二外形轮廓进行拉伸，后对所述第一外形轮廓进行拉伸，并且所述第一草图平面为所述进口的中心线和所述出口的中心线所在的平面。
在某些实施例中，所述泵的吸入室外形建模方法还包括如下步骤：对所述第一段的模型进行修饰。
在某些实施例中，所述对所述第一段的模型进行修饰包括：对所述第一段的模型的侧边进行倒圆角，所述进口通过所述倒圆角生成。
在某些实施例中，所述倒角为可变径倒角，靠近所述进口的倒角半径最大，R＝0.5Din，靠近所述出口的倒角半径最小，r＝3～5mm，所述流道部分的倒角半径平滑过渡。
在某些实施例中，根据所述第一段的模型和所述第二段的模型，得到所述吸入室的模型包括：将所述第一段的模型和所述第二段的模型装配后，得到所述吸入室的模型，或所述第一段的模型和所述第二段的模型在建模后直接得到所述吸入室的模型。
在某些实施例中，所述第一外形轮廓包括第一进口边线、连接在所述第一进口边线上端的第一多段线和连接在所述第一进口边线下端的第二多段线，所述第一多段线的右端和所述第二多段线的右端重合，所述第二多段线位于出口边线的上方；
所述第一多段线包括第一直线段，第一圆弧段，第二圆弧段，第二直线段和第三圆弧段，所述第一直线段的左端与所述第一进口边线的上端重合，所述第一直线段与所述第一进口边线垂直，所述第一直线段的长度L1＝0.08～1.12L，所述第一圆弧段的左端与所述第一直线段的右端相切，所述第一圆弧段的圆心角为20～40°，所述第二圆弧段的左端与所述第一圆弧段的右端相切，所述第二圆弧段的右端与所述第二直线段的左端相切，所述第二直线段与所述出口边线平行，所述第二直线段与所述出口边线之间的距离S2＝0.6～0.7Dout，所述第二直线段的右端与所述出口的中心线共线，所述第三圆弧段的左端与所述第二直线段的右端相切；
所述第二多段线包括第三直线段、第四圆弧段、第五圆弧段和第四直线段，所述第三直线段的左端与所述第一进口边线的下端重合，所述第三直线段与所述第一进口边线之间的夹角θ＝80～90°，并且所述θ的值随着所述距离S的增大而增大，所述第四圆弧段的左端与所述第三直线段的右端相切，所述第三直线段的圆心角为30～60°，所述第五圆弧段的左端与所述第四圆弧段的右端相切，所述第五圆弧段的右端与所述第四直线段的左端相切，所述第四直线段与所述出口边线平行，所述第四直线段与所述第二直线段的距离S1＝0.5Dout，所述第四直线段的右端与所述第三圆弧段的右端重合。
在某些实施例中，所述第二外形轮廓包括第二进口边线、连接在所述第二进口边线上端的第三多段线和连接在所述第二进口边线下端的第四多段线，所述第三多段线的右端和所述第四多段线的右端重合，所述第二外形轮廓关于第二进口边线的中点和第三多段线的右端点的连线轴对称，
所述第三多段线包括第五直线段、第六圆弧段、第七圆弧段和椭圆弧段，所述第五直线段的左端与所述第二进口边线的上端重合，所述第五直线段在所述连线上投影长度L2＝0.5L，所述第五直线段与所述连线的夹角α＝0～10°，所述第六圆弧段的左端与所述第五直线段的右端相切，所述第六圆弧段在所述连线上的投影长度L3＝0.25L，所述第六圆弧段的右端为所述第三多段线距离所述连线最远的端点，所述第六圆弧段的右端距离所述连线的距离S4＝0.55～0.6Din，所述第七圆弧段的左端与所述第六圆弧段的右端相切，所述第七圆弧段的右端与所述椭圆弧段的左端相切，所述椭圆弧段的椭圆圆心与所述出口的圆心重合，所述椭圆弧段的椭圆中心到椭圆弧段的右端线段为半短轴，所述椭圆弧段的半长轴长度为1.05～1.1倍的半短轴长度。
在某些实施例中，所述第三外形轮廓包括出口边线、与出口边线相对设置的第六直线段以及连接在出口边线和第六直线段之间的连接线，所述出口边线的长度为Dout，所述第六直线段的中点与所述出口的中心线共线，所述第六直线段的长度L4＝1.02～1.05Dout，所述第六直线段与所述出口边线之间相互平行，所述第六直线段与所述出口边线之间的距离为0.1～0.2Dout；所述连接线包括圆弧、椭圆弧和线段的一种或多种。
第二方面，提供了一种泵的吸入室，采用上述的泵的吸入室外形建模方法得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在两个垂直的草图平面内对外形轮廓进行拉伸，便于三维造型，可复现性高，适用范围广，得到的模型具备良好的吸水室水力性能，能缩短设计周期，降低产品的开发成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的泵的吸入室的三维模型示意图。
图2为本发明实施例提供的吸入室的爆炸示意图。
图3为本发明实施例提供的第一段在第一草图平面内的第一外形轮廓的示意图。
图4为本发明实施例提供的第一段在第二草图平面内的第二外形轮廓的示意图。
图5为本发明实施例提供的第一段在第二草图平面内的第二外形轮廓，沿着第二草图平面的法向进行拉伸形成的第一实体的示意图。
图6为本发明实施例提供的第一段在第一草图平面内的第一外形轮廓，沿着第一草图平面的法向进行拉伸形成的第二实体与第一实体相交后形成的公共部分的示意图。
图7为本发明实施例提供的第二段在第三草图平面内的第三外形轮廓的示意图。
图8为本发明实施例提供的第二段在第三草图平面内的第三外形轮廓，沿着旋转轴旋转拉伸形成的第三实体，且第三实体安装在第一段上的示意图。
图9为本发明实施例提供的第一段和第二段装配在一起的示意图。
图中：1、进口；2、出口；3、流道；31、第一段；32、第二段；41、第一进口边线；42、第一多段线；43、第二多段线；44、出口边线；51、第二进口边线；52、第三多段线；53、第四多段线；61、第六直线段；62、连接线；63、旋转轴；7、侧边。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例中，以屏蔽泵为例，说明吸入室的建模过程，但可以理解的，其它类型的泵也同样适用。
图1示出了本发明实施例提供的泵的吸入室的三维模型示意图。请参阅图1，本实施例中，将吸入室从实体零件中孤立出来，并进行了实体化，从而具有实体的三维外形。可以理解的，在实际的泵中，吸入室为设置在零件内部的空心的腔室，腔室的表面即为图1中所示的实体的外周面。
如图1所示，吸入室包括进口1、出口2以及连接在进口1和出口2之间的流道3，流体从进口1进入流道3，并沿着流道3向出口2方向流动，最终从出口2流出。
通常而言，进口1和出口2的外形为圆形，但是并不排除其他几何外形。流道3沿着流体流动方向的截面为变截面，即沿着流体的流动方向，截面的外形发生变化。
如图1所示，本实施例中，进口1所在的平面与出口2所在的平面互相垂直。流道3具有弯曲的外形，左侧整体上低于右侧。
如图2所示，流道3可以划分为第一段31和第二段32，其中，第二段32是指从出口2所在的位置向流道3方向延伸、外形大致呈喇叭口的部分，流道3的其余部分为第一段31，第一段31的外形对吸入室的水力性能起到至关重要的作用。
本实施例中，首先，对第一段31进行建模，随后对第二段32进行建模，最后进行适当调整，得到最终的吸入室模型。但可以理解的，在其他实施例中，也可以先对第二段32进行建模，再对第一段31进行建模。
另外，进行适当调整的步骤也可以在第一段31建模之后就进行。
此外，第一段31的模型和第二段32的模型可以是相互独立建模后，经过装配形成最终模型；也可以是在第一段31或第二段32建模后，在这基础上直接进行另一段的建模，从而无需装配，直接得到最终模型。
为了便于后续对建模过程进行描述，本实施例中，定义了第一草图平面、第二草图平面和第三草图平面，其中，第一草图平面是指，将进口1的中心线和出口2的中心线容纳在同一平面内的平面以及与该平面平行的平面；第二草图平面是指，与出口2所在平面平行的平面；第三草图平面是指与出口2的中心线平行的平面。
以下对吸入室外形的建模过程进行说明。
第一步，获取初始数据，初始数据包括：进口1的直径Din，出口2的直径Dout，进口1所在的平面与出口2的中心点(圆心)之间的距离L，进口1的中心点(圆心)与出口2所在的平面之间的距离S，其中，Din、L和S通常根据设计需求直接给定，Dout应当与叶轮的进水口直径相同，因此可以由以下公式计算得出，
式中：
Q为设计流量，单位为m3/s；
n为设计转速，单位为rev/min；
k0为效率系数，其取值范围满足：当主要考虑效率时：3.5～4.0；当兼顾效率和汽蚀时：4.0～4.5；当主要考虑汽蚀时：4.5～5.5。
本实施例中，Din＝80mm，Dout＝60mm，L＝170mm，S＝28mm。
第二步，在第一草图平面内生成第一段31的第一外形轮廓，在第二草图平面内生成第一段31的第二外形轮廓。
如图3所示，所谓第一外形轮廓即为第一段31在第一草图平面上的投影。本实施例中，第一草图平面采用进口1的中心线和出口2的中心线所在的平面。第一外形轮廓包括第一进口边线41、连接在第一进口边线41上端的第一多段线42和连接在第一进口边线41下端的第二多段线43，第一多段线42的右端和第二多段线43的右端重合，第二多段线43位于出口2边线的上方，第一进口边线41即为进口1在第一草图平面上的投影，因此第一进口边线41的长度即为Din，出口2边线即为出口2在第一草图平面上的投影，第一多段线42即为第一段31的上部的边线在第一草图平面上的投影，第二多段线43即为第一段31的下部的边线在第一草图平面上的投影。
如图3所示，第一进口边线41与出口2边线的中点之间的水平距离即为距离L，第一进口边线41的中点与出口2边线之间的竖直距离即为距离S。
如图3所示，第一多段线42包括第一直线段AB，第一圆弧段BC，第二圆弧段CD，第二直线段DE和第三圆弧段EF，第一直线段AB的左端与第一进口边线41的上端重合，第一直线段AB与第一进口边线41垂直，第一直线段AB的长度L1＝0.08～1.12L，本实施例中L1＝17mm，第一圆弧段BC的左端与第一直线段AB的右端相切，第一圆弧段BC的圆心角∠BOC为20～40°，第二圆弧段CD的左端与第一圆弧段BC的右端相切，第二圆弧段CD的右端与第二直线段DE的左端相切，第二直线段DE与出口2边线平行，第二直线段DE与出口2边线之间的距离S2＝0.6～0.7Dout，本实施例中S2＝30mm，第二直线段DE的右端与出口2的中心线共线，第三圆弧段EF的左端与第二直线段DE的右端相切。
如图3所示，第二多段线43包括第三直线段GH、第四圆弧段HI、第五圆弧段IJ和第四直线段JF，第三直线段GH的左端与第一进口边线41的下端重合，第三直线段GH与第一进口边线41之间的夹角θ＝80～90°，并且θ的值随着距离S的增大而增大，第四圆弧段HI的左端与第三直线段GH的右端相切，第三直线段GH的圆心角∠HPI为30～60°，第五圆弧段IJ的左端与第四圆弧段HI的右端相切，第五圆弧段IJ的右端与第四直线段JF的左端相切，第四直线段JF与出口2边线平行，第四直线段JF与第二直线段DE的距离S1＝0.5Dout，第四直线段JF的右端与第三圆弧段EF的右端重合，第四直线段DE和出口2边线的距离为S2-S1，本实施例为9mm。
如图4所示，所谓第二外形轮廓即为第一段31在第二草图平面上的投影。第二外形轮廓包括第二进口边线51、连接在第二进口边线51上端的第三多段线52和连接在第二进口边线51下端的第四多段线53，第三多段线52的右端和第四多段线53的右端重合，第二外形轮廓关于第二进口边线51的中点和第三多段线52的右端点的连线fe轴对称。第二进口边线51即为进口1在第二草图平面上的投影，因此第二进口边线51的长度即为Din，第三多段线52即为第一段31的后部的边线在第二草图平面上的投影，第四多段线53即为第一段31的前部的边线在第二草图平面上的投影。
第三多段线52包括第五直线段ab、第六圆弧段bc、第七圆弧段cd和椭圆弧段de，第五直线段ab的左端与第二进口边线51的上端重合，第五直线段ab在连线上投影长度L2＝0.5L，第五直线段ab与连线的夹角α＝0～10°，第六圆弧段bc的左端与第五直线段ab的右端相切，第六圆弧段bc在连线上的投影长度L3＝0.25L，第六圆弧段bc的右端为第三多段线52距离连线最远的端点，第六圆弧段bc的右端距离连线的距离S4＝0.55～0.6Din，第七圆弧段cd的左端与第六圆弧段bc的右端相切，第七圆弧段cd的右端与椭圆弧段de的左端相切，椭圆弧段de的椭圆圆心i与出口2的圆心重合，椭圆弧段de的椭圆中心i到椭圆弧段de的右端线段ie为半短轴，椭圆弧段de的半长轴长度为1.05～1.1倍的半短轴长度。
第三步，将第二外形轮廓沿着第二草图平面的法向拉伸得到第一实体(参加图5)。
第四步，将第一外形轮廓沿着第一草图平面的法向拉伸得到第二实体，由于第一草图平面和第二草图平面垂直，因此第一实体和第二实体必然会相交，将两者重叠的部分留下，去除其他部分，得到第一段31的中间模型(参见图6)。
第五步，在第三草图平面内生成第三外形轮廓。
如图7所示，所谓第三外形轮廓是指第二段32在第三草图平面上的投影，第三外形轮廓具体为图7中实线部分，虚线部分为第一段31的投影。
如图7所示，第三外形轮廓包括出口2边线、与出口2边线相对设置的第六直线段61以及连接在出口2边线和第六直线段61之间的连接线62，出口2边线的长度为Dout，第六直线段61的中点与出口2的中心线共线，出口2的中心线即为旋转轴63，第六直线段61的长度L4＝1.02～1.05Dout，第六直线段61与出口2边线之间相互平行，第六直线段61与出口2边线之间的距离为0.1～0.2Dout；连接线62包括圆弧、椭圆弧和线段的一种或多种，例如，连接线62可以是线段和圆弧的组合，椭圆弧和线段的组合，也可以是仅包括线段。
第六步，将第三外形轮廓围绕旋转轴63旋转拉伸，得到第二段32的模型。
第七步，将第二段32的模型和第一段31模型装配在一起，参见图8。
第八步，对第一段31的模型进行修饰，具体为对第一段31的模型的四条侧边7分别进行倒圆角(参见图9)，进口1通过倒圆角生成。倒角为可变径倒角，靠近进口1的倒角半径最大，R＝0.5Din，靠近出口2的倒角半径最小，r＝3～5mm，流道3部分的倒角半径平滑过渡。
需要说明的是，本实施例中的第四步先对第二外形轮廓进行拉伸，再对第一外形轮廓进行拉伸，并且本实施例中，第一草图平面为进口1中心线和出口2中心线所在的平面，由此，第二实体在拉伸时，只需两侧对称的拉伸至第一实体，第一实体的边界能够对第二实体直接进行限制，从而能够直接得到第一段31的中间模型，无需再对第一段31进行布尔运算。
但并不排除在其他实施例中，先对第一外形轮廓进行拉伸，再对第二外形轮廓进行拉伸，但在这种情况下，第二实体拉伸的长度需要超过第二外形轮廓上下两侧的长度，因此最后需要通过布尔运算，去除额外的拉伸体。
由上述内容可知，本发明通过在两个垂直的草图平面内对外形轮廓进行拉伸，便于三维造型，可复现性高，适用范围广，得到的模型具备良好的吸水室水力性能，能缩短设计周期，降低产品的开发成本。草图平面中的外形轮廓通过多段线进行设计，能够精确的还原吸水室的轮廓，最终实现空间变截面吸水室的三维构图，方法简单有效，还可以通过定义各段面的函数关系，通过程序脚本，编写吸入室三维绘制程序，使得该吸水室构建高效、可重复与可迁移。夹角θ和α的取值范围为0～10°，该值既可以保证变截面面积的变化，也可保证流道3的均匀性，增强了该方法构建的吸水室水力模型的适用范围。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，所述吸入室包括进口、出口以及连接在所述进口和所述出口之间的流道，所述流道包括靠近所述进口的第一段和靠近所述出口的第二段，所述泵的吸入室外形建模方法包括如下步骤：
获取初始数据，所述初始数据包括：所述进口的直径Din，所述出口的直径Dout，所述进口所在平面与所述出口的中心点之间的距离L，所述进口的中心线与所述出口的中心点之间的距离S；
根据所述初始数据，在第一草图平面内生成封闭的第一外形轮廓，在第二草图平面内生成封闭的第二外形轮廓，在第三草图平面内生成第三外形轮廓和旋转轴，所述第一草图平面由所述进口的中心线和所述出口的中心线确定，所述第二草图平面与所述第一草图平面垂直，所述第三草图平面与所述出口的中心线平行；
将所述第一外形轮廓沿着所述第一草图平面的法向拉伸，将所述第二外形轮廓沿着所述第二草图平面的法向拉伸，两次拉伸后，留下重叠的部分，得到所述第一段的模型；
将所述第三外形轮廓围绕所述旋转轴旋转拉伸，得到所述第二段的模型；
根据所述第一段的模型和所述第二段的模型，得到所述吸入室的模型。
2.根据权利要求1所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，先对所述第二外形轮廓进行拉伸，后对所述第一外形轮廓进行拉伸，并且所述第一草图平面为所述进口的中心线和所述出口的中心线所在的平面。
3.根据权利要求1或2所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，所述泵的吸入室外形建模方法还包括如下步骤：对所述第一段的模型进行修饰。
4.根据权利要求3所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，所述对所述第一段的模型进行修饰包括：对所述第一段的模型的侧边进行倒圆角，所述进口通过所述倒圆角生成。
5.根据权利要求4所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，所述倒角为可变径倒角，靠近所述进口的倒角半径最大，R＝0.5Din，靠近所述出口的倒角半径最小，r＝3～5mm，所述流道部分的倒角半径平滑过渡。
6.根据权利要求1所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，根据所述第一段的模型和所述第二段的模型，得到所述吸入室的模型包括：将所述第一段的模型和所述第二段的模型装配后，得到所述吸入室的模型，或所述第一段的模型和所述第二段的模型在建模后直接得到所述吸入室的模型。
7.根据权利要求1所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，所述第一外形轮廓包括第一进口边线、连接在所述第一进口边线上端的第一多段线和连接在所述第一进口边线下端的第二多段线，所述第一多段线的右端和所述第二多段线的右端重合，所述第二多段线位于出口边线的上方；
所述第一多段线包括第一直线段，第一圆弧段，第二圆弧段，第二直线段和第三圆弧段，所述第一直线段的左端与所述第一进口边线的上端重合，所述第一直线段与所述第一进口边线垂直，所述第一直线段的长度L1＝0.08～1.12L，所述第一圆弧段的左端与所述第一直线段的右端相切，所述第一圆弧段的圆心角为20～40°，所述第二圆弧段的左端与所述第一圆弧段的右端相切，所述第二圆弧段的右端与所述第二直线段的左端相切，所述第二直线段与所述出口边线平行，所述第二直线段与所述出口边线之间的距离S2＝0.6～0.7Dout，所述第二直线段的右端与所述出口的中心线共线，所述第三圆弧段的左端与所述第二直线段的右端相切；
所述第二多段线包括第三直线段、第四圆弧段、第五圆弧段和第四直线段，所述第三直线段的左端与所述第一进口边线的下端重合，所述第三直线段与所述第一进口边线之间的夹角θ＝80～90°，并且所述θ的值随着所述距离S的增大而增大，所述第四圆弧段的左端与所述第三直线段的右端相切，所述第三直线段的圆心角为30～60°，所述第五圆弧段的左端与所述第四圆弧段的右端相切，所述第五圆弧段的右端与所述第四直线段的左端相切，所述第四直线段与所述出口边线平行，所述第四直线段与所述第二直线段的距离S1＝0.5Dout，所述第四直线段的右端与所述第三圆弧段的右端重合。
8.根据权利要求1所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，所述第二外形轮廓包括第二进口边线、连接在所述第二进口边线上端的第三多段线和连接在所述第二进口边线下端的第四多段线，所述第三多段线的右端和所述第四多段线的右端重合，所述第二外形轮廓关于第二进口边线的中点和第三多段线的右端点的连线轴对称，
所述第三多段线包括第五直线段、第六圆弧段、第七圆弧段和椭圆弧段，所述第五直线段的左端与所述第二进口边线的上端重合，所述第五直线段在所述连线上投影长度L2＝0.5L，所述第五直线段与所述连线的夹角α＝0～10°，所述第六圆弧段的左端与所述第五直线段的右端相切，所述第六圆弧段在所述连线上的投影长度L3＝0.25L，所述第六圆弧段的右端为所述第三多段线距离所述连线最远的端点，所述第六圆弧段的右端距离所述连线的距离S4＝0.55～0.6Din，所述第七圆弧段的左端与所述第六圆弧段的右端相切，所述第七圆弧段的右端与所述椭圆弧段的左端相切，所述椭圆弧段的椭圆圆心与所述出口的圆心重合，所述椭圆弧段的椭圆中心到椭圆弧段的右端线段为半短轴，所述椭圆弧段的半长轴长度为1.05～1.1倍的半短轴长度。
9.根据权利要求1所述的泵的吸入室外形建模方法，其特征在于，所述第三外形轮廓包括出口边线、与出口边线相对设置的第六直线段以及连接在出口边线和第六直线段之间的连接线，所述出口边线的长度为Dout，所述第六直线段的中点与所述出口的中心线共线，所述第六直线段的长度L4＝1.02～1.05Dout，所述第六直线段与所述出口边线之间相互平行，所述第六直线段与所述出口边线之间的距离为0.1～0.2Dout；所述连接线包括圆弧、椭圆弧和线段的一种或多种。
10.一种泵的吸入室，其特征在于，采用权利要求1～9任意一项所述的泵的吸入室外形建模方法得到。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102966601A (zh) * 2012-12-11 2013-03-13 江苏大学 一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法
CN103038423A (zh) * 2010-06-25 2013-04-10 格林Iq公司 用于从水表面除去液体的装置和方法
WO2016032890A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Integrated Designs, L.P. Pump having an automated gas removal and fluid recovery system and method using a gas removal reservoir having an internal partition
CN206770276U (zh) * 2017-04-07 2017-12-19 兰州兰泵有限公司 一种多级离心泵的过渡流道结构
CN107859630A (zh) * 2017-10-19 2018-03-30 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 一种立式泵用吸水室设计方法
CN111523186A (zh) * 2020-05-19 2020-08-11 重庆水泵厂有限责任公司 双吸水泵用吸水室形状的优化方法
CN113221290A (zh) * 2021-06-01 2021-08-06 杭州兴龙泵业有限公司 一种三螺杆泵主杆和从杆圆盘铣刀建模系统
CN114781168A (zh) * 2022-04-29 2022-07-22 江苏大学 一种离心泵的参数化设计方法及系统
WO2022167290A1 (en) * 2021-02-05 2022-08-11 Robert Bosch Gmbh Suction valve for a high pressure pump for feeding fuel to an internal combustion engine and pump comprising such a valve

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103038423A (zh) * 2010-06-25 2013-04-10 格林Iq公司 用于从水表面除去液体的装置和方法
CN102966601A (zh) * 2012-12-11 2013-03-13 江苏大学 一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法
WO2016032890A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Integrated Designs, L.P. Pump having an automated gas removal and fluid recovery system and method using a gas removal reservoir having an internal partition
CN206770276U (zh) * 2017-04-07 2017-12-19 兰州兰泵有限公司 一种多级离心泵的过渡流道结构
CN107859630A (zh) * 2017-10-19 2018-03-30 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 一种立式泵用吸水室设计方法
CN111523186A (zh) * 2020-05-19 2020-08-11 重庆水泵厂有限责任公司 双吸水泵用吸水室形状的优化方法
WO2022167290A1 (en) * 2021-02-05 2022-08-11 Robert Bosch Gmbh Suction valve for a high pressure pump for feeding fuel to an internal combustion engine and pump comprising such a valve
CN113221290A (zh) * 2021-06-01 2021-08-06 杭州兴龙泵业有限公司 一种三螺杆泵主杆和从杆圆盘铣刀建模系统
CN114781168A (zh) * 2022-04-29 2022-07-22 江苏大学 一种离心泵的参数化设计方法及系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEISHU WANG等: "Numerical Study of Flow Field Optimization for Forebay and Suction Chamber to Solve the Vibration of Pumps in a Parallel Circulation Pumping Station", 《MACHINES》, vol. 10, no. 8, pages 1 - 21 *
李思: "离心泵直锥形吸水室的内流特性分析及其结构研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅱ辑)》, no. 03, pages 029 - 221 *
杨涛等: "带侧面进水旋转滤网的泵房吸水室长度优化研究", 《水电能源科学》, vol. 39, no. 06, pages 85 - 88 *

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