離心泵壓水室對(duì)無過載性能影響的研究.pdf

1、低比速離心泵，在大流量工況運(yùn)行時(shí)，容易因?yàn)榱髁康脑黾訉?dǎo)致原動(dòng)機(jī)負(fù)載增加過度而燒毀;而無過載離心泵因其軸功率曲線具有極大值的特性，只要泵根據(jù)最大軸功率選配合適的原動(dòng)機(jī)就可以避免過載現(xiàn)象。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)無過載離心泵進(jìn)行了一定的研究，研究主要集中在無過載葉輪上，離心泵壓水室對(duì)泵無過載影響的研究相對(duì)較少。本文將以面積比原理為出發(fā)點(diǎn)，通過改變隔舌安放角、壓水室斷面面積、壓水室斷面形狀對(duì)泵軸功率及水力性能進(jìn)行對(duì)比分析，探究無過載離心泵壓水室優(yōu)化設(shè)計(jì)

2、。主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　(1)在離心泵基本理論的基礎(chǔ)上，以無過載性能為出發(fā)點(diǎn)，闡述了無過載離心泵飽和軸功率理論和面積比理論;推導(dǎo)了泵產(chǎn)生飽和軸功率的理論條件，分析了揚(yáng)程曲線和軸功率曲線與面積比之間的內(nèi)在關(guān)系。
　　(2)系統(tǒng)介紹了離心泵數(shù)值模擬涉及的基礎(chǔ)理論和建立合理有效的CFD數(shù)值分析模型基本流程。主要包括流體域的建模、計(jì)算域的網(wǎng)格劃分、計(jì)算模型的邊界條件設(shè)定等前處理過程;數(shù)值模擬控制方程，離散格式、湍流模型、求

3、解方法、動(dòng)靜耦合模型的選擇等計(jì)算求解的基本理論和問題;離心泵性能預(yù)測(cè)原理等后處理方法。
　　(3)通過改變不同隔舌安放角，來改變壓水室喉部面積，研究其對(duì)泵軸功率及水力性能的影響。結(jié)果表明，減小隔舌安放角，壓水室喉部面積增大時(shí)，離心泵可以獲得飽和軸功率性能，從而避免了過載，軸功率增加且軸功率曲線變得更加陡峭，揚(yáng)程提高且揚(yáng)程曲線變得平坦易出現(xiàn)駝峰，效率提高且最高效率點(diǎn)向大流量方向移動(dòng)。
　　(4)通過改變蝸殼斷面面積研究其對(duì)泵軸

4、功率及水力性能的影響。研究表明:當(dāng)斷面面積增大時(shí)，軸功率增加且下降趨勢(shì)稍變緩，雖有軸功率極值點(diǎn)出現(xiàn)，但仍有過載的可能;隨著斷面面積增加，揚(yáng)程曲線變得平緩，泵在大流量區(qū)的效率有所提升，但泵在小流量工況運(yùn)行時(shí)不論斷面面積增加還是減小，泵效率都有較大的降低。
　　(5)通過對(duì)矩形截面、圓形截面、梯形截面三種蝸殼斷面形狀的模型泵進(jìn)行研究，分析了其對(duì)泵軸功率及水力性能的影響。研究表明:斷面形狀對(duì)改善泵軸功率過載作用不明顯，斷面形狀為圓形、梯