近年来，国内许多单位在水泵CAD，尤其是在水力设计和结构设计两个方面做了许多工作。我厂生产的消防泵基本上都是中、低比转数离心泵消防泵的核心部件是叶轮，叶轮设计的好坏直接关系到整机的工作性能和使用寿命，但是，叶轮水力设计需要进行大量复杂的计算比较和反复修改，工作量相当大，设计周期长为此，我们决定结合本厂的生产实际开发消防泵叶轮轴面投影图设计的软件，以减小消防泵的设计工作量，提高开发速度和质量。

　　2模型建立消防泵叶轮水力设计首先根据流量（Q）转速（n）扬程（H）等设计参数运用速度系数法或相似换算法得到叶轮外径D2叶轮宽度叶轮进口直径轮毂直径Dh，初步选定圆弧半径RkR2及倾斜角0作轴面投影图（），其中A点、B点和E点、F点分别是R2圆弧、Ri圆弧与直线的切点；然后检查轴面液流过流断面面积变化是否符合要求，若符合要求则进行下一步分流线，若不符合要求，则重新给定RkR20角作图、检查直至符合要求。检查时，在流道内作若干个内切圆（），将圆心O到弦iK的垂线三等分得I点、V点，作圆弧HIK使之与前后盖板分别垂直于H点、K点，计算叶轮轴面液流过流断面面积d起来形成流道中线，检查轴面液流过流断面面积d沿该流道中线的变化规律是否符合的要求（图中曲线1表示设计叶轮的汽蚀性能好，曲线2表示设计叶轮的效率高）。如何把这个复杂的过程在计算机上实现，关键在于建立数学模型经过多次尝试后，我们确定以RkR20角为变量作轴面投影图，并给出相应的方程及点的坐标公式具体过程如下：以切点K的y坐标为变量在轴面投：朱建朋（1972.11 -），男，山东省临沂消防器材总厂科研所二级警司；山东省临沂市（276006）影图内作若干个内切圆，计算轴面液流过流断面面积d及前后两个O点之间的距离，保存上述数据，通过比较K点与B点及H点与E点的y坐标来确定与下一个内切圆相切的是直线还是圆弧，再通过比较K点与A点及H点与F点的y坐标来确定是否停止作内切圆，后根据保存的数据作d-L曲线，流程见建模过程运用到的公式如下。

　　（1）轴面投影图各点坐标程序流程图条件三且（2）各条件下KOH点的计算公式条件一：条件四：条件二：十2朱建朋等：CAD在消防泵水力设计中的应用（3）计算孤长b面积d及前后V点的距离ja）点的坐标公式（见）：3程序实例CB10/20消防泵的设计参数是：/s，H=100m，n=3000r/min根据这些参数由速度系数法计算得：然后应用上述程序设计叶轮轴面投影图应用时，我们分别以心，0中的一个为变量、另外两个为定值，得到数条d-L曲线（见~）由看出，R2不变，随着0角的增大，曲线出现了由上段急剧变化、下段凹陷-整条曲线变化平缓-上段出现驼峰的变化过程；反映了R20不变，随着见的增大曲线上段不变化，下段则出现了由相对平缓、有突起-平缓-出现两个驼峰；则显示了R10不变的情况下，随着R2的增力口，曲线变化的过程与大致相反。根据上述分析结果，我们初定出R1R2，0，并根据得到的曲线进一步修正R1R2，0，得到了比较理想的曲线（见），从而完成了叶轮轴面投影图的设计进口边出口边L进□边对于中低比转数的叶轮d-L曲线基本上都给定R1R2，0角，根据得到的曲线变化趋势来调遵循上述规律。因此设计其它消防泵叶轮时，可先整R1R2，0角，从而得到满足设计要求的叶轮轴面投影结束语由应用结果来看，此程序完全达到了预期效果，不仅大大减少了设计工作量、缩短了产品开发周期，而且对于优化设计、提高产品性能提供了有效手段；同时，我们在此程序的基础上重新设置变量、修改点坐标公式可以开发优化高比转数叶轮轴面投影图的设计软件。另外，此次尝试为我们进一步完善消防泵水力设计软件打下了良好基础。