旋噴泵內(nèi)部流場數(shù)值分析及其集流管的設(shè)計.pdf

1、旋轉(zhuǎn)噴射泵(簡稱旋噴泵)是一種基于新的理論研制的小流量、高揚(yáng)程特低比轉(zhuǎn)數(shù)的離心式泵，其過流部件和結(jié)構(gòu)與普通離心泵及高速泵不同，它比一般的同比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵效率要高10-20％左右，比轉(zhuǎn)數(shù)一般在5～30的范圍內(nèi)，主要在石油化工、冶金、造紙、食品等行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。由于我國對旋噴泵的研究起步較晚，并且研究不夠深入全面，特別是對集流管以及轉(zhuǎn)子腔內(nèi)部的流動狀況研究更是一個空白。基于旋轉(zhuǎn)泵自身的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，尤其是集流管做為旋噴泵的重要過流部件，集流

2、管設(shè)計的好壞直接影響到旋噴泵的效率，因此，研究旋噴泵內(nèi)部流動規(guī)律和設(shè)計方法具有重大的理論價值和良好的應(yīng)用前景。本研究利用CFD模擬軟件，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε方程模型和SIMPLEC算法，對XP300-3型旋噴泵進(jìn)行了內(nèi)部流場的全流道數(shù)值模擬，對集流管管型、集流管個數(shù)及集流管內(nèi)、外液體流動規(guī)律進(jìn)行了重點(diǎn)研究分析，針對旋噴泵研究得到的主要結(jié)論如下：
　　 ⑴通過對旋噴泵轉(zhuǎn)子腔、集流管內(nèi)液體流動規(guī)律的數(shù)值研究，并且對不同軸向截面、不同周向截

3、面進(jìn)行分析計算，同時對比分析流場內(nèi)部的速度場、壓力場和湍動能的各種模型的優(yōu)劣，得出集流管外型的改型及集流管個數(shù)對水力性能有較大的的影響。
　　 ⑵論文的另一部分是對集流管進(jìn)口形狀及喉部截面變化研究分析，由于集流管在轉(zhuǎn)子腔中是靜的，而轉(zhuǎn)子腔是和葉輪固結(jié)在一起并做高速運(yùn)轉(zhuǎn)，其內(nèi)部流動很難用實(shí)驗(yàn)的方法測出，因?yàn)榧鞴軐D(zhuǎn)子腔內(nèi)部流動有一定的影響，通過數(shù)值模擬，找到了轉(zhuǎn)子腔和集流管內(nèi)部流動規(guī)律，得到了轉(zhuǎn)子腔內(nèi)部速度、壓力沿轉(zhuǎn)子腔體半徑呈