低比轉數潛水電泵是抽取地下水的主要設備，在農村、礦山、自來水公司、鐵路、地熱開發等領域都有廣泛的應用。然而目前低比轉數潛水電泵在實際運行時性能很不穩定，壽命較短，其中泵過載燒毀電動機是其中一個重要原因。

  低比轉數潛水電泵的軸功率曲線會隨著流量的增大而不斷上升，比轉數越低，軸功率曲線的上升趨勢就越明顯1141.目前國內低比轉數潛水電泵配套電動機功率一般為額定工況軸功率的1.2~1.3倍，當揚程很低時，最大軸功率有可能超過額定工況軸功率的1.5倍。因此，高揚程的低比轉數潛水電泵在低揚程工況使用時會導致過載燒毀電動機。所以，無過載低比轉數潛水電泵的研究對于提高泵的使用壽命、可靠性等有重要的現實意義。

  1設計方法經試驗研究發現，葉輪的設計對泵無過載性能影響較大，通過葉輪設計技術的創新，使泵的軸功率特性曲線變得更加平坦，盡量減小最大軸功率值，使其小于額定工況軸功率的1.2倍。在泵的全部揚程范圍內都不會出現過載問題的同時還可以減小配套電動機功率，達到節能的目的。

  低比轉數潛水電泵葉輪設計時，結構參數的確定要受到最大軸功率值、葉片泵基本方程式、兩相流原理3個方面的制約。

  11設計判別公式的提出葉輪結構參數對清水離心泵軸功率的影響，已經做過不少研究，推導出清水離心泵最大軸功率值及其位置的關系式為而在低比轉數潛水電泵試驗研究中發現其最大軸功率一般都大于清水泵Pmx計算值，但不大于0.275P2UnDbxan2/n.因此，要滿足低比轉數潛水電泵軸功率的極值不大于額定設計工況下軸功率1.2倍的要求，設定參數判別公式為0.275P2UnQbxt%/ng a―滑移系數Q―葉輪出口直徑，m―葉輪出口圓周速度，m/s b―葉輪出口寬度，mX2―葉片出口排擠系數心―葉片出口安放角，（°nm―泵的機械效率，g―重力加速度，m/S Q―泵額定工況下的流量，m /sH―泵額定工況下的單級揚程，mne―泵額定工況下的效率，12揚程公式對參數選擇的要求葉輪結構參數的選擇還要滿足在額定流量下揚程的設計要求，即滿足葉片泵基本方程式為n――泵的水力效率，V―葉輪出口軸面速度，m/s U―葉片進口圓周速度，m/sV―葉片進口圓周分速度，m/s葉輪結構參數選擇時，只要滿足的最大軸功率為73. 5kW小于電動機的配套功率901W隨著流量進一步增大，軸功率曲線呈下降趨勢，則泵在全部揚程范圍內無過載。在額定流量下，單級葉輪下的軸功率P2e為226kWP2mM/P2e=24.5kW/22.6k￥=1.08<1達到了減小最大軸功率的目的。

  截取葉輪和導葉中間回轉面，得到葉輪內部流場的相對速度矢量圖、葉輪和導葉內部流動的湍動能分布圖，分別如和所示。

  由可以看出，葉輪內部速度場均勻、流暢，沒有流動擴散現象，無明顯回流區。由可以看出，葉輪和導葉內部流動的湍動能分布均勻，沒有大的湍流脈動，湍流損失較小，說明葉輪設計符合流體的流動規律。

  2.3試驗及分析果分別如表1所示，其中轉速為2950r/mn低于電動機配套功率90kW達到無過載要求。在額定設計流量Q=8m/h時，軸功率約為740kW最大軸功率與設計點工況軸功率的比值為76.9/740=1.04低于設計要求的1.2倍目標，Fluen數值計算與試驗結果基本吻合。由表1可知，泵在額定流量工況下的效率為58.2%，高于規定效率52 1%.說明按照提出的參數判別公式設計葉輪，能夠滿足設計要求。

  表1泵的性能試驗結果流量揚程軸功率電動機輸入功率/iw泵效率/% 3結論確定了葉輪結構參數對低比轉數電泵軸功率特性的影響，并給出了無過載葉輪設計控制公式：0.275P2unDbX12/n<1.2pgQH/n根據該公式設計的低比轉數潛水電泵可以實現最大軸功率小于額定工況軸功率1.2倍的要求。

  通過泵最大軸功率值的減小，可使配套電動機功率適當減小，改變以往用“大馬拉小車”的方式來實現無過載的方法，節約了能源。潛油電泵