串并聯(lián)離心泵差異化設(shè)計(jì)及水動(dòng)力特性研究.pdf

1、串并聯(lián)離心泵因其特殊的雙工況狀態(tài)廣泛應(yīng)用于船舶及消防等領(lǐng)域，其水力性能優(yōu)化及減振降噪一直是個(gè)重要的研究方向，其中泵中的水力部件—葉輪作為實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的動(dòng)力部件，對(duì)泵整體性能起到?jīng)Q定性作用。
　　為了研究串并聯(lián)離心泵葉輪型式對(duì)其水力性能及壓力脈動(dòng)的影響機(jī)理，對(duì)模型三維造型，并對(duì)水體模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證。利用數(shù)值模擬的方法研究了三種不同葉片型式對(duì)串并聯(lián)離心泵水力性能及壓力脈動(dòng)的影響。并且為了解決串并聯(lián)泵首、次級(jí)葉輪由出口

2、流道管阻不同所造成的兩級(jí)葉輪偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行的問(wèn)題，制定了差異化葉輪設(shè)計(jì)方案，通過(guò)串聯(lián)及并聯(lián)兩種運(yùn)行工況下與原型葉輪的比較，得到結(jié)論如下:
　　(1)不同葉輪形式對(duì)串并聯(lián)離心泵水力特性、壓力脈動(dòng)影響明顯。扭曲葉輪內(nèi)部流場(chǎng)均勻穩(wěn)定，揚(yáng)程、效率高，水力特性?xún)?yōu)于其他兩種形式，分流式葉輪出口監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力波動(dòng)幅度更低，壓力脈動(dòng)主頻峰值更小。
　　(2)串并聯(lián)離心泵首、次級(jí)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)及壓力脈動(dòng)特性差異明顯且相互影響，工作狀態(tài)的改變極大影

3、響了葉輪周向的壓力波動(dòng)幅度。
　　(3)首、次級(jí)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)和壓力脈動(dòng)規(guī)律均受到差異化葉輪設(shè)計(jì)的影響發(fā)生了變化，切割次級(jí)葉輪可以有效減小兩級(jí)葉輪流量差異，減小水力損失、提高運(yùn)行效率，最佳切割量為4～8mm即葉輪直徑的的1.5％～3％。切割后次級(jí)葉輪出口壓力波動(dòng)幅值減小，主頻峰值明顯降低。
　　(4)最優(yōu)葉片型式的差異化葉輪設(shè)計(jì)有效改善了首、次葉輪之間揚(yáng)程差異與流量偏移，改善兩級(jí)葉輪的內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)，提高了串并聯(lián)離心泵整體的效率