發(fā)布時(shí)間：2021-04-05 03:32

　　為研究低比轉(zhuǎn)速多級泵間隙對泵空化性能的影響,應(yīng)用CFX數(shù)值模擬軟件,對比分析有無口環(huán)間隙模型泵在不同空化系數(shù)下的空化性能。通過設(shè)計(jì)6種間隙組合模型,分析了不同位置的間隙及其尺寸對多級泵空化性能的影響。結(jié)果表明,在降低空化系數(shù)的前提下,當(dāng)空化處于早期和發(fā)展階段時(shí),葉輪口環(huán)間隙有利于葉輪的空化性能;當(dāng)空化惡化時(shí),葉輪口環(huán)間隙降低泵空化性能。葉輪口環(huán)間隙越大,泵空化性能越好。研究成果為進(jìn)一步深入研究其他工況下空化發(fā)展情況,分析由空化引起的壓力脈動(dòng)、振動(dòng)與噪聲問題奠定了基礎(chǔ)。 

【文章來源】：中國農(nóng)村水利水電. 2020,(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

多級泵兩級水體裝配

根據(jù)學(xué)者們已有的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬結(jié)果表明,離心泵的空化現(xiàn)象主要發(fā)生在葉輪的進(jìn)口處[12]。這是由于在葉輪進(jìn)口處,葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的剪切力和葉輪進(jìn)口處液體流動(dòng)的離心力使流體流速增大,壓力隨之減小,更容易發(fā)生氣蝕[13-15]。本文選取多級離心泵首級葉輪為研究對象,圖2是在不同空化系數(shù)下低比轉(zhuǎn)速多級泵首級葉輪進(jìn)口壓力分布云圖。從圖2可以看出,低比速多級泵首級葉輪進(jìn)口壓力隨著空化系數(shù)的減小不斷發(fā)生變化。當(dāng)σ= 0.51,σ= 0.32時(shí),比較葉輪入口壓力的最小值,該模型無間隙時(shí)的壓力最小值小于有間隙的模型。隨著空化系數(shù)的減小,葉輪進(jìn)口處有無間隙的最小壓差不斷減小。當(dāng)σ=0.214時(shí),有無間隙葉輪的最小進(jìn)口壓力最為接近。當(dāng)σ=0.14時(shí),空化已然惡化,對比葉輪處最小進(jìn)口壓力,有間隙模型明顯低于無間隙模型。因此,本文推測在空化系數(shù)σ從0.51降低至0.14的過程中,存在一個(gè)過渡空化系數(shù)σa接近于0.214。當(dāng)空化系數(shù)高于此值時(shí),不帶間隙模型進(jìn)口處的壓力較低,空化性能較差。低于該值時(shí),帶間隙模型進(jìn)口壓力較低,空化性能較差。2.2 空泡分布對比

為了進(jìn)一步探討間隙位置和間隙尺寸對低比轉(zhuǎn)速多級泵頭葉輪空化性能的影響,本文保持導(dǎo)葉口環(huán)間隙、葉輪與導(dǎo)葉之間的軸向間隙不發(fā)生改變,并根據(jù)其位置擴(kuò)大葉輪口環(huán)間隙、葉輪和導(dǎo)葉之間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙[17,18]。如表4所示。表中所列6組的模型間隙組合分為A、B、C三組,這三組的模型葉輪口環(huán)間隙尺寸依次增大。每組中又分為1、 2號(hào)對照模型,模型代號(hào)1為同時(shí)存在葉輪與導(dǎo)葉間運(yùn)轉(zhuǎn)間隙和葉輪口環(huán)間隙;設(shè)置模型代號(hào)2為只存在葉輪與導(dǎo)葉間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。表4 不同間隙組合的參數(shù) Tab.4 Parameters of different clearances combinationsmm 組合編號(hào) 葉輪口環(huán)間隙 葉輪與導(dǎo)葉運(yùn)轉(zhuǎn)間隙 A1 0.35 0.55 A2 0 0.53 B1 0.7 2.0 B2 0 2 C1 1 4 C2 0 4

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]半開式復(fù)合葉輪離心泵不同葉頂間隙的水力特性分析[J]. 晁文雄,王均儒,何彬,王淑紅,李鵬飛.  液壓與氣動(dòng). 2018(11)
[2]離心泵回流漩渦空化的非定常特性研究[J]. 袁建平,侯敬生,付燕霞,胡紀(jì)偉,張皓陽,沈陳棟.  振動(dòng)與沖擊. 2018(16)
[3]葉輪幾何參數(shù)對離心泵斷裂空化性能的影響[J]. 康俊鋆,朱榮生,王秀禮,劉永,鐘偉源,張本營,戚龍喜.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]離心泵空化流場葉輪力特性研究[J]. 何敏,王成昌,李小強(qiáng).  通用機(jī)械. 2017(08)
[5]部分負(fù)荷工況下水泵水輪機(jī)的空化特性[J]. 李琪飛,劉超,王源凱.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]離心泵內(nèi)空泡演化與其對振動(dòng)的影響[J]. 葉陽輝,朱相源,孫光普,李國君.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]口環(huán)間隙對誘導(dǎo)輪離心泵空化流動(dòng)和性能的影響[J]. 肖麗倩,黎義斌,劉宜,畢禎,趙偉國.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]葉片數(shù)及分流葉片對離心泵流場和空化性能的影響[J]. 胡全友,劉小兵,趙琴,安滿意,黃長久.  中國農(nóng)村水利水電. 2016(04)
[9]空化對離心泵低頻水力振動(dòng)影響的數(shù)值研究[J]. 陳喜陽,郭慶,孫建平,張克危.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(06)
[10]Experimental investigation and numerical analysis of unsteady attached sheetcavitating flows in a centrifugal pump[J]. 劉厚林,劉東喜,王勇,吳賢芳,王健,杜輝.  Journal of Hydrodynamics. 2013(03)

碩士論文
[1]間隙對低比轉(zhuǎn)速多級離心泵空化性能影響研究[D]. 蔣新禹.江蘇大學(xué) 2019
[2]葉片穿孔對離心泵空化性能的影響研究[D]. 潘緒偉.蘭州理工大學(xué) 2018
[3]低比轉(zhuǎn)速多級泵間隙流動(dòng)研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 季明.江蘇大學(xué) 2018
[4]開縫葉片對低比轉(zhuǎn)速離心泵性能影響的研究[D]. 謝山峰.江蘇大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3119053