【摘要】：導(dǎo)葉式多級(jí)井用潛水泵在實(shí)踐生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景,工作環(huán)境的特殊性對(duì)潛水泵整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、水力性能和可靠性要求較高。如何減小水力損失、提高單級(jí)揚(yáng)程,進(jìn)而提高潛水泵機(jī)組的效率是潛水泵設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)核心問題。葉輪和導(dǎo)葉是潛水泵最重要的兩個(gè)水力流動(dòng)單元,潛水泵的性能由這兩主要水力部件共同決定。本課題以250QJ五級(jí)井用潛水泵為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究導(dǎo)葉的幾何參數(shù)對(duì)井用潛水泵性能的影響規(guī)律及能量損失,進(jìn)一步提高潛水泵的水力性能。1.井用潛水泵外特性及其內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)特性分析通過數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析了井用潛水泵不同級(jí)葉輪與空間導(dǎo)葉的水力性能及其內(nèi)部流動(dòng)特性,結(jié)果表明井用潛水泵中不同級(jí)葉輪在性能上存在差異,后四級(jí)葉輪的揚(yáng)程效率均大幅低于首級(jí)葉輪;在五級(jí)井用潛水泵中級(jí)數(shù)變化對(duì)空間導(dǎo)葉內(nèi)部流體流動(dòng)無(wú)明顯影響,但流量工況的變化對(duì)葉輪及空間導(dǎo)葉內(nèi)部流動(dòng)水力損失影響較大,在偏離設(shè)計(jì)流量工況下,潛水泵流道內(nèi)部流體的流動(dòng)狀態(tài)較為復(fù)雜且不穩(wěn)定。2.導(dǎo)葉幾何參數(shù)變化對(duì)井用潛水泵性能的影響規(guī)律研究基于正交設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析。結(jié)果表明,所選取的導(dǎo)葉三個(gè)幾何參數(shù)中,導(dǎo)葉葉片軸向長(zhǎng)度L_1對(duì)潛水泵揚(yáng)程和軸功率影響顯著,導(dǎo)葉進(jìn)口寬度b對(duì)潛水泵效率變化較為敏感,保證一定的導(dǎo)葉葉片出口邊與下級(jí)葉輪進(jìn)口軸向距離能改善潛水泵性能。在額定工況下,空間導(dǎo)葉三因素的變化對(duì)葉輪性能影響較大。優(yōu)異的空間導(dǎo)葉設(shè)計(jì)使導(dǎo)葉內(nèi)部流體流動(dòng)狀態(tài)較好,流入下級(jí)葉輪的流體較為穩(wěn)定,做到平穩(wěn)出入流,降低了葉輪損失,保證各級(jí)葉輪效率均保持較高水平。3.導(dǎo)葉徑向位置對(duì)井用潛水泵性能影響研究為研究導(dǎo)葉徑向位置對(duì)潛水泵性能的影響,在其它參數(shù)一定的條件下,通過改變空間導(dǎo)葉入口徑向位置,設(shè)計(jì)了9組潛水泵空間導(dǎo)葉方案,對(duì)不同徑向位置的空間導(dǎo)葉方案進(jìn)行了全流道三維數(shù)值計(jì)算。對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果表明:導(dǎo)葉徑向位置對(duì)潛水泵性能影響十分顯著;當(dāng)導(dǎo)葉徑向距離增大到適當(dāng)位置時(shí),導(dǎo)葉內(nèi)部損失較小,具有較高的能量轉(zhuǎn)換能力,導(dǎo)葉內(nèi)部的湍動(dòng)能波動(dòng)程度減弱,大大降低了流動(dòng)損失,泵效率提高;但當(dāng)徑向距離過大時(shí),導(dǎo)葉過水?dāng)嗝娣e變化規(guī)律出現(xiàn)明顯差異,湍動(dòng)能波動(dòng)程度加劇,導(dǎo)葉流動(dòng)損失增加,泵性能下降。
【圖文】：

取 D＝0.098 m。（3）葉輪出口寬度：根據(jù)流量和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)確定出口寬度：56sb b20 64100 nk . k （2.19）32 b Qb kn＝0.027 m （2.20）（4）葉片數(shù)：根據(jù)計(jì)算所得到的比轉(zhuǎn)速數(shù)值，選定葉輪的葉片數(shù)為 7。表 2.2 井用潛水泵葉輪幾何參數(shù)部件 參數(shù) 數(shù)值葉輪輪緣直徑 d (mm)進(jìn)口直徑 D1(mm)出口直徑 D2(mm)葉片數(shù) Z1葉片出口角 β2(°)3298145730

圖 2.5 葉輪葉片三維圖導(dǎo)葉水力設(shè)計(jì)原則為導(dǎo)葉內(nèi)部流道應(yīng)該平滑，，為了與葉輪設(shè)計(jì)，導(dǎo)葉軸向長(zhǎng)度 L=(0.5-0.7)D2,根據(jù)設(shè)計(jì) 使其不與葉輪葉片數(shù)互成倍數(shù)關(guān)系，；導(dǎo)葉中間計(jì)算一般為（0.4-0.5）b2。安放角 α3。 α3'm32u3tan'vv 計(jì)算點(diǎn)軸面速度；vu3-導(dǎo)葉進(jìn)口計(jì)算點(diǎn)圓周Qv
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH38

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1 程瑞;陳立志;王U

本文編號(hào)：2644432