基于葉輪設(shè)計的IS65型離心泵空化性能改進(jìn)的研究.pdf

1、對于以液體為工作介質(zhì)的離心泵來講,空化是影響其正常運行的一種有害物理現(xiàn)象,而水泵空化性能的優(yōu)劣又與葉輪的設(shè)計情況息息相關(guān)。本文運用流體力學(xué)相關(guān)知識,理論分析IS65型葉輪的水力性能,計算葉輪運轉(zhuǎn)過程中,其內(nèi)部流場中介質(zhì)壓力和流速的分布函數(shù),找出引起介質(zhì)空化的原因;指出IS65型葉輪中三圓弧柱面型葉片,存在不同相對運動流面出現(xiàn)相交的設(shè)計缺陷,這一缺陷導(dǎo)致葉輪運轉(zhuǎn)時其流場內(nèi)液態(tài)介質(zhì)出現(xiàn)壓力和流速波動,引起介質(zhì)發(fā)生空化。
　　在進(jìn)行理論

2、分析后,對安裝IS65型葉輪的離心泵,進(jìn)行額定流量工況下的整機(jī)數(shù)值模擬,采用Gambit軟件對離心泵整機(jī)建立網(wǎng)格模型,再將建好的網(wǎng)格模型導(dǎo)入Fluent軟件進(jìn)行仿真模擬。仿真結(jié)果顯示,葉輪流場中的最低絕對壓力和最高絕對壓力在模擬過程中,隨時間變化多次出現(xiàn)振幅較大的壓力脈動,其中最低絕對壓力脈動時,其值都發(fā)生大幅度的減少,低于水介質(zhì)的空化壓力,誘使水介質(zhì)發(fā)生空化,從液態(tài)變成汽態(tài)。因此,空化的發(fā)生與介質(zhì)壓力脈動有關(guān),印證前面關(guān)于空化原因的理

3、論分析。
　　根據(jù)對安裝IS65型葉輪離心泵出現(xiàn)空化的原因分析情況,采用以S2m流面為基礎(chǔ)的三維設(shè)計法與速度系數(shù)法相結(jié)合的技術(shù)路線,保留葉輪的一些原設(shè)計參數(shù),對IS65型葉輪進(jìn)行反問題改進(jìn)設(shè)計,主要改進(jìn)葉片型線設(shè)計。對新設(shè)計出的葉片,分析其運轉(zhuǎn)過程中,其內(nèi)部流場中介質(zhì)壓力和流速參數(shù)的分布特性,根據(jù)流場中壓力和流速的分布情況,判斷新設(shè)計葉輪能夠滿足水泵使用性能要求。
　　對新葉片進(jìn)行理論分析之后,用Gambit軟件對安裝新葉輪