旋噴泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值分析及其集流管的設(shè)計(jì).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(duì)旋噴泵的研究起步較晚，并且研究不夠深入全面，特別是對(duì)集流管以及轉(zhuǎn)子腔內(nèi)部的流動(dòng)狀況研究更是一個(gè)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(jì)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(dòng)規(guī)律和設(shè)計(jì)方法具有重大的理論價(jià)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(duì)XP300-3型旋噴泵進(jìn)行了內(nèi)部流場(chǎng)的全流道數(shù)值模擬，對(duì)集流管管型、集流管個(gè)數(shù)及集流管內(nèi)、外液體流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了重點(diǎn)研究分析，針對(duì)旋噴泵研究得到的主要結(jié)論如下：
　　 ⑴通過對(duì)旋噴泵轉(zhuǎn)子腔、集流管內(nèi)液體流動(dòng)規(guī)律的數(shù)值研究，并且對(duì)不同軸向截面、不同周向截

3、面進(jìn)行分析計(jì)算，同時(shí)對(duì)比分析流場(chǎng)內(nèi)部的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和湍動(dòng)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(gè)數(shù)對(duì)水力性能有較大的的影響。
　　 ⑵論文的另一部分是對(duì)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(dòng)很難用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出，因?yàn)榧鞴軐?duì)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)部流動(dòng)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(dòng)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