逆向求解设计法 逆向求解设计法是预先设置叶片表面的载荷分布,真空泵然后以涡列替代叶片求解叶片表面的载荷以满足给定条件的一种逆向设计方法。该方法最早由后藤彰等提出并在低比转速斜流泵的设计中应用。然而,虽然现在CFD技术可以对透平机械内部流动进行三元求解,也能分析叶片几何形状的变化对流场的影响,但是,还无法确切的知道什么样的叶片载荷分布是最合理的,因此也就无法依靠逆向求解方法获得最优的流道形状。桜井应用逆向求解设计法根据两种不同的预设叶片表面载荷设计了两种高比转速斜流泵叶轮并试验研究比较了其性能,对于高比转速斜流泵,采用逆向求解设计法可以有效提高设计点的效率,但是无法改善马鞍形曲线。随后后藤又将该方法发展到所有类型泵叶片/流道的设计中并建立了三维CAD/CFD交互系统,在该系统中含有一个前人工作积累的数据库用于设置初始叶片轴面形状和叶片表面载荷分布。

3.控制速度矩设计法：

斜流泵的流道形状介于离心泵和轴流泵之间,因此在设计方法上,目前有采用介于自由旋涡理论Vur=const和强旋涡理论Vu/r=const之间的某种变化规律的设计形式,也就是控制速度矩设计法。关醒凡在设计比转速为800的斜流泵时采用了控制速度矩设计方法,在设计中所绘制的流线采用了不同的流动规律,通过该方法设计斜流泵在设计流量下的二次回流得到有效的抑制,在其设计的比转速为800的斜流泵的性能曲线上,在叶片调整角度为-4°的流量-扬程曲线上没有出现明显的马鞍形。都筑采用可控速度矩法对比转速为455的斜流泵进行了重新设计并分析了改型前后的流场和压力场,改型后的斜流泵完全消除了最高效率点0.545～0.6流量处的马鞍现象,曹树良等在进行斜流泵的设计时,也是预先给定了速度矩的设计。但是在这些研究中,都没有明确的说明如何控制速度矩。 蔡佑林根据可控涡设计理论和方法,管道泵 认为在叶轮叶片进口边要满足来流无冲击条件,根据库塔条件,在叶轮叶片的出口边Vur沿流线的梯度应该为0,根据上述约束,为比转速为482的斜流泵的设计提供了速度矩Vur的分布规律。根据逆向求解设计法和控制速度矩设计法设计得到的叶片与传统设计方法得到的叶轮,特别是叶片轮毂处型线的变化规律有所不同。