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随着工农业日益迅猛的发展,产生大量需要输送固液两相的场所,而旋流泵在输送带有较大颗粒和较长纤维流体时所表现出的过流能力与运行稳定性被人们日益重视起来。但旋流泵在多变的工况下极易因过载而烧毁电机,这一问题一直没有得到很好的解决,这大大限制了旋流泵使用范围。
本文对采用弯曲叶片的无过载旋流泵性能进行了优化设计,主要工作及研究成果有:
1.通过正交试验,深入研究了几何参数对无过载排污泵特性的影响。几何参数在最高效率点对轴功率影响的顺序为:Z、b2、β2、D2、L。
2.优化了无过载旋流泵水力设计方法,并使之指导于实践,获得了比较满意的效果。
3.通过数值模拟发现:旋流泵产生的压力是波动的,这表现为瞬时出口压力与瞬时扬程的变化;旋流泵在输送固液两相流时,泵进出口总压差增大,而扬程减小。
4.由于旋流泵内部存在循环流,致使其效率很低。叶片加部分前盖板后,能有效限制径向转为轴向的循环流动,减小循环流损失,提高旋流泵的扬程和效率;且前盖板不太宽时,轴功率几乎不增加,但扬程和效率都得到提高;随着前盖板宽度的增加,高效区向小流量方向偏移,高效区变窄。因此,在保证通过能力的情况下,可以选择带部分前盖板的叶片。
5.高低叶片能够改善旋流泵的水力性能,对于本文模型,叶片高度差为10%-15%时,效果较好,效率提高约3%。
6.只要弯曲叶片采用合理的结构参数,能够达到无过载状态,且在保证通过能力的情况下,也能获得和直叶片相近的效率值。