本文以IH200-150-400型雙蝸殼泵為原模型，其設計參數分別為流量Q=400m3/h，揚程H=50m，轉速n=1450r/min。該型號離心泵蝸殼斷面為梯形，將其蝸殼斷面改型設計成圓形和矩形，并分別設計成單蝸殼泵和多蝸殼泵。國內外研究表明，多蝸殼有平衡徑向力的作用。多蝸殼離心泵徑向力平衡裝置的具體設計方案如下：以IH200-150-400型雙蝸殼泵為原模型，去除雙蝸殼內隔板后，在蝸殼內沿葉輪周向依次布置5塊短隔板，短隔板自隔舌處開始沿葉輪周向每相隔60°布置一塊。三維實體造型如圖1所示。

東莞南方水泵研究和分析不同斷面形狀對離心泵徑向力平衡的影響，設計原則遵循以下幾個要求：

(1)離心泵基圓直徑與模型泵相等，D3樣形=D3矩形=D3圓形；

(2)蝸殼進口寬度與模型泵相等，b3梯形=b3圓形=b3矩形；

(3)不同斷面形狀蝸殼相應位置的斷面面積與模型泵保持相等。3種不同蝸殼斷面形狀結構如圖2所示。

本文將就這3種蝸殼斷面形狀對單蝸殼和多蝸殼式離心泵平衡徑向力的影響進行研究。建立不同蝸殼斷面形狀的單蝸殼泵和多蝸殼泵的三維模型，運用CFD軟件模擬分析5種流量工況下(運行流量變化方案見表1)，不同斷面形狀時蝸殼葉輪周向靜壓分布，計算出其葉輪所受徑向力大小和方向，并繪制出不同斷面形狀下單蝸殼和多蝸殼泵的特性曲線。比較分析不同斷面形狀下單蝸殼和多蝸殼式泵葉輪所受徑向力的大小，同時比較分析不同斷面形狀對單蝸殼和多蝸殼泵水力性能的影響，為優化蝸殼結構提供參考。

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