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本文研究了叶片式油气混输泵空间三维螺旋叶片的水力设计方法,并利用MATLAB软件编写了混输泵叶轮叶片设计程序。该方法基于二元有势流动理论,引入气液两相均匀流动模型,对混输泵叶轮进行水力设计。设计首先利用参数化设计方法确定叶轮轴面流道轮廓的外形和几何尺寸。其后,根据叶轮叶片轴面流道外形的离散数据,以二元流动理论的基本方程为依据,采用准正交线法,通过联合求解气液两相轴面速度梯度方程和气液两相耦合方程来进行轴面流线的迭代计算,从而确定出轴面流线。再次,确定流面上的叶片安放角、速度矩和相对速度的分布规律,利用逐点积分法计算叶片骨线微分方程,以此来获得与每一条轴面流线相对应的回转流面叶片骨线。然后,将所得叶片骨线平滑连接,以形成叶片骨面。最后,确定叶片轴面截线形状以及叶片厚度变化规律,对叶片骨面进行加厚计算,得到有厚叶片形状,完成叶轮水力设计。论文最后用CFD数值模拟计算方法来计算混输泵叶轮叶片内流场特性并对其水力性能进行了预测,以检验所设计的叶轮叶片的合理性。计算结果表明,相比第四代混输泵叶轮,使用该设计方法设计出来的混输泵叶轮在保持叶轮结构尺寸不变的情况下,具有较大的输送流量,最高效率点流量平均提高了约65m3/h,高效区流量范围拓宽了约75.6%;具有较高的增压和效率,在设计工况下,增压值最高可以达到约0.17MPa,效率值最高可以达到约55%。