壓水室擴散段斷面面積變化規(guī)律對離心泵性能影響的研究.pdf

1、效率是離心泵最重要的性能指標之一，離心泵運行時壓水室內(nèi)的水力損失較大，會嚴重影響其工作效率。壓水室擴散段是離心泵的主要過流部位，從擴散段進口斷面至出口斷面，存在著斷面面積不斷增大和斷面形狀由不規(guī)則逐漸過渡為規(guī)則的雙重變化。擴散段的傳統(tǒng)設(shè)計方法在結(jié)構(gòu)形式上只注重其斷面形狀的光滑過渡，忽略了斷面面積按不同規(guī)律增大時造成水力損失對泵性能的影響。因此，本文以壓水室擴散段為研究重點，通過理論分析、數(shù)值模擬以及試驗研究相結(jié)合的方式，深入研究離心泵壓

2、水室擴散段斷面面積變化規(guī)律對其性能的影響，所做的主要工作和取得的成果如下:
　　1.系統(tǒng)分析國內(nèi)外離心泵水力蝸殼的研究現(xiàn)狀和離心泵數(shù)值模擬的基礎(chǔ)理論，通過對模型泵IS50-32-125進行定常數(shù)值計算，詳細給出離心泵流體域建模、網(wǎng)格劃分以及數(shù)值模擬的全過程。
　　2.對離心泵蝸殼內(nèi)水力損失模型進行理論分析和計算，提出壓水室擴散段斷面面積均勻增大的L型變化規(guī)律和和非均勻增大的U型、N型變化規(guī)律。通過分析與計算，給出半圓形進口擴

3、散段斷面面積按3種變化規(guī)律實現(xiàn)壓水室造型的數(shù)學(xué)模型和非半圓形進口擴散段斷面面積按3種變化規(guī)律實現(xiàn)壓水室造型的方法。
　　3.選取3臺典型模型泵，在設(shè)計工況下，分別對其擴散段斷面面積均勻增大的L型變化規(guī)律和非均勻增大的U型、N型變化規(guī)律進行數(shù)值計算以及對離心泵的內(nèi)、外特性進行分析，結(jié)果表明:在設(shè)計工況下，L型擴散段斷面面積變化規(guī)律是最佳規(guī)律，相對于U型規(guī)律，3臺模型泵的揚程最大可提高1.26％，平均提高0.74％，效率最優(yōu)可提高0.

4、62％，平均提高0.51％。
　　4.針對3臺模型泵，分別在小流量和大流量工況下進行數(shù)值計算，得出各模型泵在3種擴散段斷面面積變化規(guī)律下的性能曲線。通過對離心泵內(nèi)流場速度矢量與性能曲線特征分析，結(jié)果表明:傳統(tǒng)壓水室擴散段的設(shè)計方法其內(nèi)部水力損失更大，不同工況下3種擴散段斷面面積變化規(guī)律對泵性能的影響不一致，但整體上，壓水室擴散段斷面面積按L型規(guī)律變化時，離心泵揚程、效率更高，即壓水室擴散段斷面面積均勻增大時離心泵的性能最佳。