單級(jí)雙吸離心泵進(jìn)口邊參數(shù)對(duì)泵性能影響的研究.pdf

1、雙吸離心泵具有單機(jī)流量大、揚(yáng)程高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，是泵類產(chǎn)品中數(shù)量多，用途廣泛的一種產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)的雙吸泵在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的效率較發(fā)達(dá)國(guó)家低十個(gè)百分點(diǎn)左右，為此，有必要對(duì)國(guó)產(chǎn)雙吸泵進(jìn)行研究和技術(shù)改造，以改善其水力性能。
　　 本文針對(duì)國(guó)內(nèi)某廠生產(chǎn)的ES200-250(ns=185.7)型單級(jí)水平中開式雙吸泵，依據(jù)一元理論對(duì)葉輪的軸面流道進(jìn)行設(shè)計(jì)檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪軸面流道的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e沿流道中線的變化規(guī)律在進(jìn)口邊附近的變化情況不佳；利

2、用CFD軟件對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)葉輪的進(jìn)口處存在較強(qiáng)的漩渦，由此推斷導(dǎo)致該雙吸泵效率低的主要原因是葉輪進(jìn)口處的水力設(shè)計(jì)不盡合理。以此為基礎(chǔ)，根據(jù)葉片進(jìn)口邊是否位于同一軸面(同一軸面、進(jìn)口邊外緣前掠、后掠)、葉片進(jìn)口邊的位置，以及葉輪前蓋板曲率半徑的不同設(shè)計(jì)出了包括原方案在內(nèi)的共14種模型方案(Aa～Cd、Da、Db，其中Ba為原方案模型)。依據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果預(yù)測(cè)每種方案的性能，研究葉片進(jìn)口邊是否位于同一軸面、葉片進(jìn)口邊的位置、葉

3、輪前蓋板曲率半徑對(duì)雙吸離心泵性能的影響。通過(guò)對(duì)這些方案全流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，獲得以下結(jié)論：
　　 1.為了研究葉片進(jìn)口邊是否位于同一軸面對(duì)離心泵性能的影響，設(shè)計(jì)了三組模型A、B、C，其中模型A的葉片進(jìn)口邊在同一軸面上，模型B的外緣進(jìn)口邊后掠10°，模型C的外緣進(jìn)口邊前掠10°。由數(shù)值模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，B、C模型在3組模型中能量性能較為優(yōu)秀，其中B模型的速度分布與壓力分布均優(yōu)于模型C，抗汽蝕能力更強(qiáng)。因此對(duì)于中高比轉(zhuǎn)速的雙吸

4、離心泵來(lái)說(shuō)，葉片進(jìn)口邊不放在同一軸面上可以提高泵的效率，將外緣進(jìn)口邊前掠或是后掠均可以獲得更高的效率，而外緣進(jìn)口邊后掠則具有更好的抗汽蝕性能。
　　 2.為了研究葉片進(jìn)口邊位置對(duì)離心泵性能的影響，對(duì)A、B、C三組模型的原進(jìn)口邊位置分別進(jìn)行三次后移，參考木模圖，相對(duì)于原始進(jìn)口邊位置每次分別后置20°、30°、40°，設(shè)計(jì)出包括原葉型在內(nèi)的各四種模型方案(Aa～Cd)，其中Ad、Bc、Cd分別為三組模型中能量性能較為優(yōu)秀的模型，模型

5、Bc的綜合性能最好，相對(duì)于原方案Ba在最高效率點(diǎn)時(shí)的揚(yáng)程提高了1.53m，水力效率提高了6.10％，且高效點(diǎn)右移。
　　 3.在葉輪徑向和軸向尺寸不變的情況下，為了研究葉片間有效流道的進(jìn)出口面積比對(duì)離心泵性能的影響，取B組葉輪為研究對(duì)象，Ba、Bb、Bc、Bd四組葉輪的葉片問(wèn)有效流道的進(jìn)出口面積比分別為1.70、1.65、1.55和1.41，均高于1～1.3的推薦值。在這四組葉輪中，Bc葉輪的效率最高，Bd、Bb葉輪次之，Ba葉