高速部分流泵的內部流場模擬及性能預測.pdf

1、部分流泵是一種小流量高揚程特殊離心泵，也叫切線泵，與一般離心泵相比，其流量—揚程特性曲線平坦，即能達到變流恒壓效果，解決了一般離心泵小流量超壓的問題。 目前，部分流泵的設計理論還不完善，小流量高揚程的低比轉速部分流泵取得了一些成功的經(jīng)驗。隨著城市中的高層、超高層建筑大量涌現(xiàn)，對超壓有嚴格要求的消防泵，以及石油、化工等工業(yè)新項目的選型和舊機組的擴容，均需要大流量高揚程部分流泵。 如何使大流量高揚程部分流泵也具有平坦的流量—

2、揚程特性曲線，針對此問題，文中以一具體的大流量高揚程消防泵為研究對象，開展了內部流場的研究和性能預測。 首先，通過將原設計部分流泵外特性的預測值與實驗結果進行對比分析，驗證了采用CFD技術模擬部分流泵內部流場、預測其性能是可行的，并具有一定的精度。 其次，鑒于原設計泵流量揚程曲線陡降度未滿足設計要求，對其內部流場進行了分析，并找出其存在的主要問題。在此基礎上，對葉輪、蝸殼的結構形式進行了多方案改進，并對改進后的各模型進行

3、了模擬計算?；谀M計算結果，對各模型泵的內外特性進行了對比分析，探討了葉輪、蝸殼的結構形式對部分流泵性能的影響。研究表明：1）矩形螺旋蝸殼能夠明顯提高泵的揚程和效率，并使流量—揚程特性曲線趨于平坦；2）斜葉片葉輪會降低泵的揚程系數(shù)，增大揚程特性曲線的陡降度；3）復合葉輪能夠提高泵的揚程，同時泵的效率也能夠得到保證，并且能使泵的流量—揚程特性曲線變得更為平坦。 最后，通過將最佳泵型外特性的預測值與實驗值進行對比分析，驗證了該泵研

4、制成功。得出對大流量高揚程部分流泵進行設計時，不適宜采用目前通用的設計小流量部分流泵的方法，可參考如下結論： （1）當n，=56左右時，揚程系數(shù)可超過0．7進行選??； （2）由于流量大，喉部流速系數(shù)的選取應低于0．6； （3）取Z=8的直葉片葉輪配矩形螺旋蝸殼比較合適。 文中的研究工作不僅對部分流泵的水力設計方法進行了擴充，拓寬了部分流泵的使用范圍和結構形式，而且在工程中得到了實際運用，帶來了可觀的經(jīng)濟價