本文以IH200-150-400型双蜗壳泵为原模型，其设计参数分别为流量Q=400m3/h，扬程H=50m，转速n=1450r/min。该型号离心泵蜗壳断面为梯形，将其蜗壳断面改型设计成圆形和矩形，并分别设计成单蜗壳泵和多蜗壳泵。国内外研究表明，多蜗壳有平衡径向力的作用。多蜗壳离心泵径向力平衡装置的具体设计方案如下：以IH200-150-400型双蜗壳泵为原模型，去除双蜗壳内隔板后，在蜗壳内沿叶轮周向依次布置5块短隔板，短隔板自隔舌处开始沿叶轮周向每相隔60°布置一块。三维实体造型如图1所示。
东莞南方水泵研究和分析不同断面形状对离心泵径向力平衡的影响，设计原则遵循以下几个要求：
(1)离心泵基圆直径与模型泵相等，D3样形=D3矩形=D3圆形；
(2)蜗壳进口宽度与模型泵相等，b3梯形=b3圆形=b3矩形；
(3)不同断面形状蜗壳相应位置的断面面积与模型泵保持相等。3种不同蜗壳断面形状结构如图2所示。
本文将就这3种蜗壳断面形状对单蜗壳和多蜗壳式离心泵平衡径向力的影响进行研究。建立不同蜗壳断面形状的单蜗壳泵和多蜗壳泵的三维模型，运用CFD软件模拟分析5种流量工况下(运行流量变化方案见表1)，不同断面形状时蜗壳叶轮周向静压分布，计算出其叶轮所受径向力大小和方向，并绘制出不同断面形状下单蜗壳和多蜗壳泵的特性曲线。比较分析不同断面形状下单蜗壳和多蜗壳式泵叶轮所受径向力的大小，同时比较分析不同断面形状对单蜗壳和多蜗壳泵水力性能的影响，为优化蜗壳结构提供参考。
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