離心泵葉輪切割對泵性能及其蝸殼內(nèi)部流場影響的數(shù)值研究.pdf

1、雙吸離心泵的應(yīng)用非常廣泛，不論是在工廠、礦山、城市給水排水還是農(nóng)田排灌中都有它的影子。與單吸泵相比，它有較大的流量、較好的吸入性能;與混流泵比，它有較高的揚程。一般來說，當(dāng)泵的性能不滿足要求而需要通過切割解決時，基本上平切葉輪外徑就可以滿足要求;但是，在工程中實際應(yīng)用的時候，對某些中、高比轉(zhuǎn)速雙吸離心泵的葉輪外徑進行平切后，通過試驗發(fā)現(xiàn)雖然揚程下降了，可是功率基本沒有下降，這就說明泵的效率下降太多，針對這種情況，研究人員將其葉輪外徑進行

2、了V切，發(fā)現(xiàn)泵的功率下降較多，效率較高，這就表明V切可以改善某些中、高比轉(zhuǎn)速泵的性能;另外，實際應(yīng)用中為了減弱雙吸泵的振動、噪聲，減小泵內(nèi)的壓力脈動，將雙吸泵葉輪兩側(cè)葉片交錯布置一定角度是一種較好的方式。
　　所以，為了考證工程實踐的結(jié)果，本文以不同比轉(zhuǎn)速的兩個大型雙吸離心泵為研究對象，對原模型的全流道進行了數(shù)值模擬并根據(jù)模擬結(jié)果對泵的性能及蝸殼內(nèi)部流場進行了分析，然后將中、高比轉(zhuǎn)速泵的葉輪外徑進行了等量的三次平切和V切，并將模擬

3、結(jié)果進行了對比;最后，選擇了中比轉(zhuǎn)速泵原模型和其中的兩個切割模型，研究了設(shè)計工況下蝸殼內(nèi)部壓力脈動的變化情況，并探究了將該雙吸泵葉輪兩側(cè)葉片交錯布置不同角度對泵蝸殼內(nèi)部壓力脈動的影響，并得到了以下結(jié)論:
　　1.兩中、高比轉(zhuǎn)速泵的原模型在各工況下的模擬揚程和效率都高于試驗結(jié)果，這主要是由于數(shù)值模擬的環(huán)境比較理想，不考慮各種損失;提取了兩泵蝸殼內(nèi)各斷面的速度矢量圖，發(fā)現(xiàn)兩泵蝸殼內(nèi)均存在旋渦，這會造成一定的能量損失。
　　2.和

4、原模型相比，當(dāng)對葉輪外徑進行平切時，中、高比轉(zhuǎn)速泵的揚程、效率、功率都在下降，但高比轉(zhuǎn)速泵的效率下降比高于中比轉(zhuǎn)速泵的效率下降比，而功率下降比低于中比轉(zhuǎn)速泵，這就說明平切后兩泵性能都比原模型差，只是高比轉(zhuǎn)速泵性能變差程度更嚴(yán)重一些;和原模型相比，V切時，中、高比轉(zhuǎn)速泵的揚程、功率也在下降，而對于效率而言，中比轉(zhuǎn)速泵效率下降，高比轉(zhuǎn)速泵效率升高，這就說明V切改善了高比轉(zhuǎn)速泵的性能;對任意一比轉(zhuǎn)速泵而言，平切時揚程、效率低于V切，功率高于V

5、切，這表明兩種比轉(zhuǎn)速泵的V切效果都比平切好，V切更適合高比轉(zhuǎn)速泵。這種結(jié)果也印證了實際工程應(yīng)用中所得到的結(jié)論。
　　3.在蝸殼的內(nèi)部流場方面，通過對比得到兩種比轉(zhuǎn)速泵切割葉輪外徑后蝸殼中的旋渦仍然存在，通過斷面的速度矢量圖可以看到，平切時蝸殼內(nèi)部旋渦的形態(tài)比原模型更紊亂一些，V切可以改善渦的形態(tài)。
　　4.所選擇的中比轉(zhuǎn)速泵蝸殼內(nèi)主要存在軸頻和葉頻脈動及其它們的倍頻脈動，切割后的模型蝸殼內(nèi)壓力脈動幅值低于原模型，這是由于葉輪