長(zhǎng)軸離心泵的改型設(shè)計(jì)及性能的數(shù)值分析.pdf

1、立式長(zhǎng)軸離心泵（文中簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)軸泵”）其壓水室多采用空間導(dǎo)葉，具有軸向長(zhǎng)徑向短的特點(diǎn)。近年來(lái)，有一些長(zhǎng)軸泵的相關(guān)研究，但多數(shù)學(xué)者關(guān)注的是其葉輪的性能優(yōu)化。然而除葉輪外，空間導(dǎo)葉、導(dǎo)軸承體和喇叭口支架等靜止部件對(duì)泵的水力性能影響也不容忽視?；谏鲜鲅芯勘尘?，本文以CPLC型立式長(zhǎng)軸泵為研究對(duì)象，采用CFD數(shù)值模擬方法，對(duì)其空間導(dǎo)葉、導(dǎo)軸承體和吸入喇叭口支架等部件進(jìn)行內(nèi)流分析和改型設(shè)計(jì)，旨在為提高長(zhǎng)軸泵整體性能提供依據(jù)。
　　1）針對(duì)空

2、間導(dǎo)葉式長(zhǎng)軸泵效率偏低、能耗較高的問(wèn)題，采用CFD數(shù)值計(jì)算方法分析了二級(jí)長(zhǎng)軸泵首級(jí)空間導(dǎo)葉存在的問(wèn)題并提出改進(jìn)思路。探究了葉片出口角、進(jìn)口角、包角等重要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)導(dǎo)葉性能的影響，進(jìn)而采用正交試驗(yàn)法對(duì)包角、進(jìn)口邊位置、出口邊位置、導(dǎo)葉軸向長(zhǎng)度四個(gè)因素進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的方差分析和極差分析，得到了四個(gè)因素對(duì)額定揚(yáng)程、額定效率、軸功率和圓周速度四個(gè)指標(biāo)影響的顯著性和實(shí)現(xiàn)單級(jí)揚(yáng)程最高、單級(jí)效率最高、導(dǎo)葉出口圓周速度最低的三種最優(yōu)參數(shù)組合。

3、通過(guò)對(duì)首級(jí)泵性能和首級(jí)出流對(duì)次級(jí)泵的影響的綜合分析，依據(jù)整泵效率最優(yōu)的原則優(yōu)選出最終方案。
　　2）分析了導(dǎo)軸承體對(duì)長(zhǎng)軸泵內(nèi)部流動(dòng)的影響，借鑒軸流泵后置導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)方法對(duì)現(xiàn)有導(dǎo)軸承體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并對(duì)支撐厚度、支撐軸面形狀、進(jìn)口安放角、支撐數(shù)等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選。改型后導(dǎo)軸承體處水力損失減小，同時(shí)對(duì)出口環(huán)量的消除作用增強(qiáng)。
　　3）從外特性、內(nèi)部流動(dòng)特性和壓力脈動(dòng)特性三個(gè)方面詳細(xì)分析了喇叭口支架對(duì)長(zhǎng)軸泵水力性能的影響。結(jié)果顯