高效自平衡多級(jí)泵設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、高效自平衡多級(jí)泵是在吸收國內(nèi)外同類產(chǎn)品先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，按照API610等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保泵的可靠性進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的，其結(jié)構(gòu)、輔助管路系統(tǒng)、運(yùn)行間隙、過流部件材料等均以實(shí)現(xiàn)泵的安全可靠性為目標(biāo)。
　　本論文對(duì)高效自平衡多級(jí)泵設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究的主要內(nèi)容如下:
　　(1)了解自平衡多級(jí)泵的研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用，并對(duì)國內(nèi)外主要廠家進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。根據(jù)國內(nèi)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，設(shè)計(jì)了一臺(tái)自平衡多級(jí)泵的樣泵，屬于葉輪對(duì)稱布置，各葉輪產(chǎn)生的軸向力

2、互相抵消，不需要采用平衡盤或平衡鼓結(jié)構(gòu)來平衡軸向力，就能實(shí)現(xiàn)泵腔內(nèi)巨大的軸向力達(dá)到自動(dòng)平衡。
　　(2)用三維造型軟件Pro/E對(duì)自平衡多級(jí)泵的葉輪、導(dǎo)葉、中段等流道進(jìn)行三維實(shí)體造型，介紹了網(wǎng)格生成技術(shù)、利用ICEM軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到葉輪、導(dǎo)葉以及泵流道網(wǎng)格圖，進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性檢驗(yàn)，并簡(jiǎn)要介紹湍流理論。
　　(3)利用CFX軟件，采用k-ε湍流模型對(duì)泵內(nèi)三維定常流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，得到自平衡多級(jí)泵的內(nèi)部流動(dòng)特點(diǎn)。根據(jù)葉輪

3、、導(dǎo)葉的速度分布圖和壓力分布圖，對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果分析。從自平衡多級(jí)泵定常液相的內(nèi)部流場(chǎng)可以看到:對(duì)于葉輪，從進(jìn)口到出口，總壓值是逐漸變大的，葉片背面壓力低于工作面壓力，最低壓力出現(xiàn)的位置是葉片背面進(jìn)口處。對(duì)于導(dǎo)葉，它的各個(gè)流道速度分布是相對(duì)均勻的。
　　(4)對(duì)自平衡多級(jí)泵進(jìn)行性能預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)（流量、揚(yáng)程、功率和效率），繪制預(yù)測(cè)性能曲線，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果分析。關(guān)于自平衡多級(jí)泵試驗(yàn)研究，最后在制造了樣泵后，對(duì)樣泵做了性能試驗(yàn)，并得到