立軸空間導(dǎo)葉式離心泵內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值分析及性能優(yōu)化.pdf

1、立式長軸泵為空間導(dǎo)葉式離心泵的一種形式，因其管路簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、參數(shù)可選擇范圍寬以及對水質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于水利灌溉、冶金礦山、電力及市政等工程領(lǐng)域。我國對長軸泵引進(jìn)及應(yīng)用起步較早，但技術(shù)水平發(fā)展相對滯后，與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比仍存在能效低、穩(wěn)定性差等不足。近年來，隨著國家發(fā)展規(guī)劃提出發(fā)展高效節(jié)能新裝備和新產(chǎn)品的要求，對長軸泵產(chǎn)品的性能優(yōu)化改進(jìn)工作變得迫切且意義重大。
　　本課題以 CPLC型立式長軸泵為研究對象，從原模型性

2、能分析入手，通過分析泵各過流部件水力損失權(quán)重及內(nèi)部流場流動(dòng)狀況展開性能優(yōu)化研究；以葉輪及空間導(dǎo)葉的動(dòng)靜匹配性問題以及泵內(nèi)部關(guān)鍵幾何參數(shù)的優(yōu)化為側(cè)重點(diǎn)，經(jīng)理論研究和分析，推導(dǎo)建立了長軸泵性能匹配與面積比系數(shù)方程，確定影響泵性能的關(guān)鍵因素，運(yùn)用正交組合分析的方法，得到最優(yōu)因素組合方案并進(jìn)行真機(jī)試驗(yàn)，進(jìn)而得到性能較好的立軸空間導(dǎo)葉式離心泵水力模型。
　　本文通過數(shù)值模擬與真機(jī)試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究長軸泵葉輪葉片進(jìn)、出口邊的切割對泵外特性參

3、數(shù)及內(nèi)部流動(dòng)狀況的影響；通過切割葉片進(jìn)口的方式改善泵運(yùn)行在大流量區(qū)揚(yáng)程銳減的問題；針對長軸泵過流部件采用離心葉輪及空間導(dǎo)葉靜動(dòng)葉配合的特殊結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)切割定律切割葉輪誤差值較大的問題，對葉輪出口平、斜切割模型進(jìn)行數(shù)值模擬，根據(jù)模擬結(jié)果修正泵特性參數(shù)的切割指數(shù)，并提出一種更適用于長軸泵的葉輪切割方法。
　　針對立式長軸泵葉輪與空間導(dǎo)葉之間由于動(dòng)靜干涉誘發(fā)泵流場內(nèi)壓力脈動(dòng)的現(xiàn)象，通過瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算，獲取內(nèi)部流場中各監(jiān)測點(diǎn)的非定常流動(dòng)信