螺旋离心泵叶片进口边的形状控制要点

叶片进口边，指的是离心式叶轮叶片工作面的进口边，我们在叶片三维建模的时候，它将是工作面的第一条型线。如下图红色圈中黑色圆弧所示。

对于它的形状，我们常见的扭曲叶片都是向前倾斜的一段弧线，对于圆柱叶片则是一段直线，他们之间有些什么区别呢？我们先看下面这张图，来明确这条线到底代表了什么

上图是叶片进口边稍微向前凸出的圆弧，如果我们给他更加明显的凸出，你会看到叶片背面凸出非常明显，不止是进口边，整个叶片表面都会像C型，所以叶片进口边的形状实际决定了整个叶片的形状！也即如果进口边是直线的情况下，整个叶片区域平整，相反如果进口边如下图所示，是曲率较大的圆弧，那么整个叶片都会向叶片背面凸出。

为什么会谈到这个问题呢？那是因为我在最近研究螺旋离心泵叶轮设计时，先看的关老师他们出的PCAD指导设计那个视频，里边对叶片绘型-分流线步骤中“分流线n-fl”设置为0，意味着只有前后盖板各一个交点，进口边自然是一条直线。

在转到CFtubro中进行设计时，我沿用了PCAD中的大部分设计参数，比如几何尺寸、进出口角以及包角等，包括分流线数量。按照上边的理论，我把子午面中叶片进口边已经调整为弧线了，理论上我的叶片应该是按照弯曲逐渐过渡到平滑，实际确并非如此，叶片进口边并未按照我预设的方案执行。

究其原因，还是分流线Spans数量的问题，当Spans设置为2时，代表只有Hub、Shroud两条型线，那么进口边不论形状如何，最终都只能变成直线，因为两点只能确定一条线，而三点或以上才能拟合为圆弧或更复杂的曲线。比如我们刻意把进口边设计成S型，如果Spans数量还是3的情况下，依然无法正确拟合，需要将Spans增大到4及以上，就可以了。

这个发现主要因为PCAD和CFturbo的设计步骤逻辑恰好相反。PCAD中需要先指定分流型线条数才能调整叶片进口边的形状和位置，而CFturbo中在设计子午面时已经完全定义好了进口边，而这个进口边能否按照你的设计意愿实现还和后续的Define Blade Angle步骤相关，所以在设计模型时尤其是参数化计算时应格外注意该问题，因为页面进口边形状与子午面设计形状不一样软件是不会提醒的，只能靠你自己看三维模型发现。