单级离心泵径向导叶水力设计及试验研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wodeking2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为一种重要的压水室,径向导叶被越来越多地应用在大型单级离心泵结构中,以提高内部流动的均匀性,其性能直接关系着离心泵能否高效平稳地运行。掌握单级离心泵径向导叶的水力设计方法,对开发高效高可靠性大型离心泵水力模型具有重大意义。为此,本文通过理论分析、数值计算与试验测试,研究了径向导叶的水力设计方法及最优安放位置,主要研究内容和成果如下:  1.针对现有径向导叶设计方法繁琐复杂,经验依赖程度高等问题,在推导圆弧半径计算公式的基础上,提出了单级离心泵径向导叶的圆弧水力设计方法,使得导叶叶片形状简单易控,设计过程方便快捷。在此基础上,基于VC6.0程序编译平台及Pro/TOOLKIT工具箱,开发出了径向导叶参数化自动造型软件,能够快速准确地为CFD计算提供三维模型,大幅提高了工作效率。  2.为分析径向导叶减速增压的能力,定义了径向导叶扩压度的概念,并通过流体机械一元理论对其进行推导,得到了径向导叶几何参数与性能的关系。分析表明,叶片出口角度与出口厚度既决定圆弧叶片形状,同时也是影响导叶扩压性能的重要参数。  3.为进一步完善径向导叶圆弧水力设计方法,以一台中比转速导叶式离心泵为研究模型,采用CFD数值模拟方法,研究了叶片出口角度与出口厚度的影响,对比分析了不同径向导叶下离心泵的外特性及各部件的水力性能。研究结果表明:(1)不同出口角度及出口厚度下,离心泵扬程与效率的差别很大。径向导叶叶片出口角度存在一个最优值,出口角度过小,导叶会失去减速增压的作用,出口角度过大,则会增加导叶流道的扩散及分离损失。(2)径向导叶叶片出口不宜过厚,否则会减小过流面积,增加导叶出口流速,增大蜗壳的水力损失,从而降低离心泵效率。  4.为进一步提高导叶式离心泵的运行效率和稳定性,采用所提设计方法为研究模型设计了新导叶,试验研究了导叶不同安装位置对离心泵外特性、压力脉动及振动特性的影响。结果表明:(1)新导叶下离心泵的外特性优于原模型,蜗壳隔舌处于导叶出口流道中间位置时,离心泵水力性能最好,且蜗壳扩散段流场比较通顺。(2)蜗壳扩散段压力脉动幅值随着流量增加先减小后增大,叶轮旋转周期内压力波动次数随着流量增加逐渐减小。(3)不同工况下,离心泵振动加速度幅值差别很小。蜗壳隔舌处于导叶流道中间位置时,振动幅值较低,有利于离心泵高效稳定地运行。
其他文献
期刊
低比转速离心泵因其流量小、扬程高的特点而在石油化工、农业灌溉、城市供水、航空航天等领域有着非常广泛的应用。但其仍存在效率低,流量一扬程性能曲线易出现驼峰而造成流动
作为船舶的主要动力装置,轴流式喷水推进器安装环境恶劣,设计要求严苛,传统轴流泵难以胜任。具备更高流量和扬程系数的轴流式喷水推进泵才能在叶轮外径受限时为船舶提供更高的推
采用柴油引燃进气预混甲醇的燃烧方式只需对进气道稍作改动便可通过电控装置灵活控制甲醇喷射质量,能同时降低NOx和碳烟排放,具有良好的发展前景。引燃柴油喷射参数直接影响引
人世间有趣的事情数不胜数,但给草木起名这件事,绝对是高级趣味。   一个人有大名、小名、曾用名,可能还有绰号,植物也是一样,土豆、马铃薯、山药蛋、洋山芋其实都长着“同一张脸”;而“西海菩提”“银杏”“无患子”都顶着“菩提”的名头,事实上,真正的“菩提”却是另外一个家伙……真是想怎么叫就怎么叫,反正叫错也不会被开罚单。   有两位学者,他们都是植物研究领域的专家,一位是中国科学院植物研究所的博士
期刊