在泡狀入流條件下,當來流氣泡在離心泵葉輪內(nèi)聚集到一定程度時,會導致離心泵性能突然下降,發(fā)生泵喘振現(xiàn)象,嚴重情況下會堵塞葉輪流道,產(chǎn)生氣鎖效應。這不僅大大降低了離心泵使用壽命,而且影響正常生產(chǎn)。泵喘振現(xiàn)象的出現(xiàn)與離心泵內(nèi)氣液兩相流動特性有關,特別是葉輪內(nèi)流型、氣泡運動及形態(tài)變化對離心泵性能產(chǎn)生重要影響。因此,本文通過建立離心泵可視化觀測平臺,研究了離心泵葉輪內(nèi)流型及其內(nèi)氣泡變化過程,獲得離心泵葉輪內(nèi)氣液兩相流動特性及對泵性能影響規(guī)律。主要結論和認識如下:（1）獲得了離心泵葉輪內(nèi)氣液兩相流型,繪制了相應的流型圖,揭示了入口參數(shù)對葉輪內(nèi)流型的影響規(guī)律。葉輪內(nèi)存在氣泡流型、凝聚氣泡流型、氣囊流型、分離流型四種典型流型;實驗發(fā)現(xiàn)了入口體積含氣率是導致流型發(fā)生轉(zhuǎn)變最直接的因素;隨著液體流量和轉(zhuǎn)速的增加,氣體占據(jù)葉輪流道面積減少,在一定入口含氣率下流型發(fā)生轉(zhuǎn)變。（2）查清了四種流型下氣泡動力學行為,概括了氣泡形態(tài)變化過程。葉輪流道內(nèi)氣泡傾向于從入口處葉片吸力側運動到出口處葉片壓力側,氣泡動力學行為直接導致葉輪內(nèi)的流型的變化;入口體積含氣率的增加致使流道內(nèi)氣泡聚結傾向增加,氣泡形態(tài)隨之發(fā)生變化,最終滯... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

實驗系統(tǒng)整體實物圖

（g）氣泡發(fā)生裝置 （h）氣液分離裝置 （i）可視化觀測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖 2-3 實驗系統(tǒng)主要設備實物圖Fig 2-3 Experimental system main equipment physical drawings圖 2-2 為實驗系統(tǒng)整體實物圖，主要部分如圖 2-3 所示。主要設備有：（a）供水系統(tǒng)：3 臺水泵和儲水箱；（b）供氣系統(tǒng)：空氣壓縮機、儲氣罐和兩套過濾器；（c）氣體層流質(zhì)量流量計（d）科式液體質(zhì)量流量計（e）變頻器：一臺可改變電機工作頻率的控制設備；（f）扭矩傳感器及兩個聯(lián)軸器（g）自制氣液混合器（h）自行設計的氣液分離器（i）可視化觀測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：可視化觀測系統(tǒng)：離心泵可視化觀測裝置、溫度、壓力、差壓傳感器、高速攝像系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集板、計算機等。表 2-1 為實驗系統(tǒng)中主要的設備參數(shù)。表 2-1 設備主要參數(shù)表Table 2-1 List of main equipment parameters

有機玻璃具有透光性好、便于加工、重量輕、表測裝置實物圖如圖 2-5 所示。殼左半部 3-蝸殼右半部 4-固定板 5-葉輪 6-進口法蘭段 7-直、 11-泵軸 12-聯(lián)軸器 a 13-扭矩轉(zhuǎn)速傳感器 14-聯(lián)軸器 b 15-電機 16傳感器支座 19-電機支座 20-卡槽 21-穩(wěn)流板圖 2-4 離心泵可視化觀測裝置結構圖ig 2-4 Structural chart of visual observation device for centrifugal pum

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣液兩相條件下離心泵葉輪受力分析[J]. 李佳楠,劉小兵,袁帥,江啟峰.  熱能動力工程. 2018(08)
[2]氣液兩相條件下進口含氣率對離心泵相似定律的影響[J]. 司喬瑞,崔強磊,袁壽其,張克玉,曹睿,唐苑峰.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(02)
[3]基于非均相流模型的離心泵氣液兩相流動數(shù)值研究[J]. 袁建平,張克玉,司喬瑞,周幫倫,唐苑峰,金中坤.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(01)
[4]氣液兩相條件下離心泵內(nèi)部流態(tài)及受力分析[J]. 李貴東,王洋,鄭意,馬小虎,梁龍一,胡日新.  排灌機械工程學報. 2016(05)
[5]螺旋軸流泵內(nèi)氣液兩相流型可視化研究[J]. 張金亞,蔡淑杰,朱宏武,強睿.  工程熱物理學報. 2015(09)
[6]氣液兩相下離心泵內(nèi)部流動數(shù)值模擬[J]. 劉瑞華,李貴東,王洋.  排灌機械工程學報. 2015(08)
[7]含氣率對AP1000核主泵影響的非定常分析[J]. 付強,習毅,朱榮生,袁壽其,王秀禮.  振動與沖擊. 2015(06)
[8]葉片式混輸泵氣液兩相非定常流動特性分析[J]. 余志毅,劉影.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2013(05)
[9]1000MW核主泵失水事故工況下氣液兩相流分析[J]. 朱榮生,鄭寶義,袁壽其,付強,王秀禮.  原子能科學技術. 2012(10)
[10]壓水堆核電站一回路工況變化對主泵主要機械性能的影響[J]. 王勤湖,李社坤,盧文躍,于海峰,曹智鵬.  核動力工程. 2005(S1)

碩士論文
[1]氣液兩相條件下離心泵內(nèi)部流動特性數(shù)值計算和試驗研究[D]. 張克玉.江蘇大學 2017



本文編號：3271859