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申请/专利权人：兰州理工大学

摘要：本发明公开一种高抗轻重相分离的多相混输叶轮，涉及混输泵流体输送领域，该叶轮包括多曲率渐增型轮毂和内倾式叶片，渐增型轮毂采用多曲率，即在轮毂各部分区域采用三段及三段以上的多曲率变化规律，前部小曲率轮毂通过减小流道通流直径，降低该部分流体的离心力，后部分的大曲率轮毂可以减小径向速度分量，达到后移轻重相的分离点的目的；叶片采用内倾式，包括叶片轴向倾斜角度α，叶片压力面和背面的夹角，内倾式叶片运行过程时可以向流体提供额外向心力，抵消气液两相之间的排挤力，进而降低轻重相相间分离的排挤度，同时结合多曲率渐增型轮毂的作用，延迟气液分离的发生。

主权项：1.一种高抗轻重相分离的多相混输叶轮，包括轮毂和叶片，其特征在于：所述轮毂为多曲率渐增型轮毂，轮毂沿轴向分为三段及以上，由前至后各段轮毂曲率依次为ρ1、ρ2、ρ3……ρn，ρ1＜ρ2＜ρ3……＜ρn，轮毂整体呈渐增趋势；所述叶片为内倾式叶片；所述多曲率渐增型轮毂为三曲率渐增型轮毂；对于三曲率渐增型轮毂，前部分的轮毂曲率ρ1，中间部分的轮毂曲率ρ2，后部分的轮毂曲率ρ3，各轮毂曲率确定根据曲率确定方案A或曲率确定方案B进行；曲率确定方案A按以下步骤进行：先按照螺旋轴流式油气混输泵的水力设计对轮毂的进口直径dh1和出口直径dh2进行初步计算，同时结合水力计算过程中所得的叶轮轴向长度H，得到普通轮毂基本参数；在此基础上，在轴向距离找到三等分点，过两个三等分点分别作垂直于轴向方向且长度为dm1的直线M1和垂直于轴向方向且长度为dm2的直线M2；在直线M1上取四等分点P1，在直线M2上取中点P2,连接P1和P2延长至轮毂出口直径处，交点为P3；P3将轮毂出口直径分为dh2-1和dh2-2，其中dh2-1为较长的一段；轮毂型线第一段即为以P1为圆心，以dm12为直径画圆，取轮毂进口和直线M1的中间部分为轮毂曲率ρ1；轮毂第三段即为以P3为圆心，以dh2-1为半径画圆，取直线M2和轮毂出口的中间部分为轮毂曲率ρ3；第二段为中间部分，过第一段和第三段圆弧相切得到中间部分的轮毂曲率ρ2；曲率确定方案B按以下步骤进行：先按照螺旋轴流式油气混输泵的水力设计对轮毂的进口直径dh1和出口直径dh2进行初步计算，同时结合水力计算过程中所得的叶轮轴向长度H，得到普通轮毂基本参数；在此基础上，在轴向距离找到四等分点，过三个四等分点分别作垂直于轴向方向且长度为dn1的直线N1和垂直于轴向方向且长度为dn2的直线N2和垂直于轴向方向且长度为dn3的直线N3；在直线N1上取四等分点P1，在直线N2上取中点P2,连接P1和P2延长至轮毂出口直径处，交点为P3；P3将轮毂出口直径分为dh2-1和dh2-2两段，其中dh2-1为较长的一段；轮毂型线第一段即为以P1为圆心，以dn12为直径画圆，取轮毂进口和直线N1的中间部分为轮毂曲率ρ1；轮毂第三段即为以P3为圆心，以dh2-1为半径画圆，取直线N3和轮毂出口的中间部分为轮毂曲率ρ3；第二段为中间部分，过第一段和第三段圆弧相切得到中间部分的轮毂曲率ρ2；基于轮毂进口直径dh1和轮毂出口直径dh2，选择曲率确定方案A还是曲率确定方案B，主要为了保证不改变叶轮轴向长度H，其根据如下条件判断：a.若H3≤dm14，则按照曲率确定方案A处理；b.若H3＞dm14，则按照曲率确定方案B处理。

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