離心泵泵腔內(nèi)液體流動(dòng)特性的研究.pdf

1、本文綜合利用實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)值模擬技術(shù)，以IS150-125-315型單級(jí)單吸離心泵為研究對(duì)象，首先開展了泵的性能測(cè)試和后泵腔液體壓力測(cè)量，然后對(duì)泵整體流道進(jìn)行了流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算。在泵的性能和后泵腔液體壓力的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果基本吻合基礎(chǔ)上，分析研究了泵在不同流量下后泵腔液體壓力沿徑向分布規(guī)律，后泵腔液體在相同半徑角度為0°、90°、180°、270°上和在相同角度半徑為110mm、130mm、155mm、162mm上的無量綱圓周和徑向

2、分速度分別沿軸向和徑向分布規(guī)律。并進(jìn)一步研究了平衡孔直徑對(duì)離心泵性能的影響，平衡孔直徑對(duì)不同流量下，后泵腔液體在相同半徑角度為0°、90°、180°、270°上和在相同角度半徑為110mm、130mm、155mm、162mm上的無量綱圓周和徑向分速度沿軸向和徑向分布規(guī)律的影響。最后進(jìn)行了后密封環(huán)間隙液體泄漏量計(jì)算，研究平衡孔直徑對(duì)后密封環(huán)間隙液體泄漏量的影響。
　　結(jié)果表明:后泵腔液體壓力沿徑向在小于設(shè)計(jì)流量工況時(shí)，壓力沿不同角度

3、分布差異較大，沿蝸殼第七斷面徑向會(huì)近似呈拋物線分布，但在大于設(shè)計(jì)流量工況時(shí)，壓力沿不同角度趨于相等，且呈直線分布。后泵腔液體流動(dòng)存在流動(dòng)核心區(qū)和液體泄漏量，流動(dòng)核心區(qū)液體的無量綱的圓周分速度和徑向分速度沿軸向在相同半徑的圓周上變化較大，但在相同半徑的徑向上變化有一定的規(guī)律性，尤其是無量綱圓周分速度沿軸向幾乎不變。流動(dòng)核心區(qū)液體的離心力與徑向壓力梯度作用力大小相當(dāng)，徑向分速度相對(duì)較小，其表現(xiàn)為像剛體一樣旋轉(zhuǎn)。在0.8 Qsp、1.0Qsp

4、、1.2Qsp流量下泵腔沿徑向距離與葉輪半徑的比值(r)＞0.7時(shí)，泵腔液體旋轉(zhuǎn)角速度與葉輪旋轉(zhuǎn)角速度比值k的均值為0.41、0.48、0.54。核心區(qū)液體無量綱圓周分速度沿軸向均值隨著平衡孔直徑的增大而增大，靠近泵蓋附近的小于零的無量綱徑向分速度沿軸向絕對(duì)值隨著平衡孔直徑的增大而增大。在同一流量工況(r)＞0.7時(shí)，隨著平衡孔直徑的增大，比值k和(v)r均趨近于恒定值。后密封環(huán)間隙內(nèi)的液體泄漏量會(huì)先是隨平衡孔直徑的增大而增大;但平衡孔