空间导叶CAD软件的设计与应用

1.设计参数和主要几何参数

空间导叶CAD软件的输入界面如图3-61所示。同径向导叶一样，空间导叶的设计参数也包括性能参数和叶轮参数两部分，主要有泵的设计流量Q、扬程H、转速n，叶轮轮毂直径d_h、叶轮进口直径D₁、叶轮出口直径D₂和叶片出口宽度b₂。

输入完设计参数后，点击“下一步”程序会给出空间导叶主要几何参数的设计值，如图3-62所示，主要包括叶片数Z、内流线最大直径D₃、最小直径D₆、外流线最大直径D₄、最小直径D₅和导叶轴向长度L，这些参数均可以根据设计需要进行修改。

2.设计空间导叶轴面图

轴面图（图3-63）的设计完全由鼠标完成，鼠标的使用方法为：单击鼠标右健表示确认当前参数值，在不同的区域内单击鼠标左键，当前的参数值增大或减小。在线段起点或终点的左侧单击鼠标左键，该点向左移，反之，向右移。在圆弧的内侧单击鼠标左键，圆弧半径变小，反之，圆弧半径变大。若不修改某一参数，在中心线（红线）下方任何地方单击鼠标左键或右键。

图3-60 径向导叶水力设计结果图例（含反导叶）

图3-61 输入设计参数

图3-62 主要几何参数

设计步骤：

1）设计上流线，可修改圆弧半径r_c2、r_c3，在上流线的上下两侧单击鼠标左键，可改变r_c2、r_c3的大小；在上流线起点的左侧、终点的右侧单击鼠标左键，也可改变r_c2、r_c3的大小。

图3-63 空间导叶轴面图

2）选择下流线前、后基准，通过修改xx_a1、xx_a2来实现。在前、后基准线的左右侧单击鼠标左键，进、出口线向相应的方向移动。

3）设计下流线，设计方法同上流线。(www.xing528.com)

4）设计进口处形状，当r_c1、r_a1等于0时，进口为直线，当r_c1、r_a1不等于0时，进口为圆弧。r_c1、r_a1应同时等于0或不等于0。

5）选择进口边AB、出口边CD的位置，在A、B、C、D四点的左右侧单击鼠标左键，各点向相应的方向移动。

3.作内切圆

轴面图设计完成后，程序自动作出内切圆，并给出过水断面面积变化曲线。若认为过水断面面积变化规律不合理，可再修改轴面图，以得到满意的结果。这一过程与叶轮过水断面面积检查相同。

4.画等高线

首尾等高线由程序自动画出，只需给定各条等高线之间的间距，便可画出等高线，若不正确，可修改。各条等高线间距可以不相等，通常进口部分等高线密些。

5.设计流线展开图

流线展开图的设计对话框如图3-64所示，图3-64中各参数的含义如图3-65所示。这里可以控制流线的包角、进出口角以及进出口厚度等参数。程序默认的长度单位是毫米，角度单位是度。

图3-64 设计流线展开图

图3-65 剪裁图流线展开图

流线展开图设计完成后，再设置好叶轮转向及绘图比例，程序就可以设计出完整的空间导叶水力设计图，如图3-66所示。

图3-66 空间导叶设计结果图例

上述各过流部件（吸水室、诱导轮、叶轮、蜗壳、径向导叶和空间导叶）二维水力设计CAD软件在设计完成后都能够自动生成下文各过流部件三维参数化造型所需要的二进制data数据文件。后续的三维参数化造型软件，可以通过读取该数据文件，直接生成三维模型。