冲压焊接离心泵是低比转速离心泵设计、制造史上的重大革新。具有节材、高效节能、可靠性高、噪声低、保护环境等优点,在国际上迅速得到推广,是中小型铸造泵的理想替代产品。
冲压焊接成型工艺,适合制造高扬程、小流量、低比转速离心泵。蜗壳式冲压焊接离心泵工艺涉及压力加工、焊接、热处理、模具等多专业协作,难度大。传统的水泵行业没有这方面的工装设备及人才。故由国家立项,由阳江市新力工业有限公司组织攻关。
低比转速离心泵的水力设计一直是个难题。采用加大流量设计法或无过载设计法,偏工况运行的现象十分严重。铸造泵如此,国外的冲压泵也如此。产生偏工况运行的原因是因为目前应用的设计方法是没有考虑粘性效应的“理想流体”设计方法。冲压焊接离心泵由于流道光滑,叶片薄,粘性效应十分突出。
考虑冲压焊接离心泵具有叶片薄,流道光滑等特点,分析国内外理论研究和工程实践的经验,克服“理想流体”设计方法的不足,提出把“理想流体”作为参照量,把粘性边界层作为动边界条件的粘性流水力设计方法。针对冲压焊接离心泵内粘性流的不同特点,分别建立泵吸入口、叶轮和压水室三组不同的粘性流方程组,分别求解粘性流过流通道及速度场的畸变值,按畸变值设计泵的叶型和流道,以此应用于低比转速冲压焊接离心泵的设计,解决低比转速离心泵长期存在的“偏工况”运行问题,提高泵的运行效率,改善泵的汽蚀性能。
建立适合冲压焊接离心泵的粘性流设计方法和数学物理模型后,由粘性流输送方程式及粘性流畸变方程式构成粘性流运动方程组,即:

式中:V1—粘性边界层水流运动的畸变速度;
V2—粘性流体的运动速度;
VC —“理想流体”水流运动速度;
h—粘性边界层产生的附加水力损失;
K—粘滞特性系数。
一般比转速越低,粘性效应越明显,这就要求更高的输送速度,消耗的能量就更多。
粤华牌冲压焊接离心泵产品在广东阳江新力工业有限公司已批量生产,取得了巨大经济效益及社会效益。产品出口47个国家和地区,以其优越性能,良好质量受到各国得广泛称赞。不锈钢冲压焊接离心泵广泛应用于建筑、食品、制药、化工和环保等工业部门。具有高效节能(平均效率提高5-8%),节材(平均节材75%),生产效率高,有利于环境保护等特点。产品填补了国内空白。阳江市新力工业有限公司已被批准为国家级高新技术企业。