水泵改造：三元流叶轮设计技术

水泵、风机由电机等原动机带动叶轮旋转，将原动机的机械能转变为被输送流体的动能和压力能。在与叶轮同步旋转的空间坐标系（R、φ、Z）中，任何空间一点均可由此坐标系确定。任何一点的流速W可表示为该点坐标的函数W=f（R，φ，Z），这就是三元流的基本概念。计算图（1）流道中任何空间一点的流速W，这就是三元流动解法。通过三元流动计算，可以得到水泵、风机任意点的流速。

三元流设计技术是根据“三元流动理论”将叶轮内部的三元立体空间无限地分割，通过对叶轮流道内各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮内流体流动的数学模型，进行网格划分和流场计算。运用三元流设计方法优化叶片的进出安放角、叶片数、扭曲叶片各截面形状等要素，其结构可适应流体的真实流态，从而避免叶片工作面的流动分离，减少流动损失，并能控制内部全部流体质点的速度分布，获得水泵、风机内部的最佳流动状态，保证流体输送的效率达到最佳。

三元流叶轮制造工艺

对于中小型三元流叶轮，采用金属模精密铸造，保证叶轮的精度和表面质量。大型三元流叶轮，叶片毛坯采用铸造或锻造，叶片和叶轮的前后盖板均采用数控加工，叶轮部件采用拼焊工艺。

依据三元流动理论设计出来的叶轮配以先进的三元流叶轮制造工艺，使叶轮的叶片型线完全达到设计要求，最大限度地降低了泵内的损失、冲击和噪音，泵的效率和运行可靠性得以显著提高。

三元流叶轮特点

● 子午流道三元流叶片宽，轮毂减少，通流能力增大，提高了水力效率；

● 子午流道三元流叶轮直径减少，而出口宽度增大，提高了水力效率；

● 三元流叶轮槽道更宽，叶轮槽道水流速减小，因此可以避免汽蚀或减缓汽蚀现象发生。

● 三元流叶片扭曲度较一元流大很多

● 三元流叶片进口边向来流进口伸展，减少了进口损失，提高了汽蚀性能

● 对中、高比转速的三元流双吸叶轮，采用相邻叶片相互交错的结构，大大降低了水流脉冲，使水流更加平稳，效率更高，汽蚀余量更低

● 三元流叶轮减少了进口冲击和出口尾迹脱流等损失，使泵效率真正得以提高。