復(fù)合葉輪離心泵無過載特性的正交試驗研究.pdf

1、低比轉(zhuǎn)速離心泵在石油、化工、國防、航天以及農(nóng)業(yè)排灌和城市供水等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前，研究人員已對無過載離心泵和復(fù)合葉輪低比轉(zhuǎn)速離心泵進(jìn)行了大量研究，但對無過載復(fù)合葉輪離心泵研究還很少。本文借助于Fluent數(shù)值模擬軟件和外特性試驗，對復(fù)合葉輪離心泵無過載性能進(jìn)行正交試驗研究，取得的研究成果和創(chuàng)新點有：
　　 1、從外特性試驗研究、理論及數(shù)值研究、內(nèi)部流場測試以及優(yōu)化設(shè)計四個方面總結(jié)了復(fù)合葉輪離心泵國內(nèi)外研究進(jìn)展，并簡要介紹了

2、無過載離心泵研究概況。
　　 2、介紹了全流場性能預(yù)測原理，借助于Fluent數(shù)值模擬軟件分別對普通葉輪離心泵、復(fù)合葉輪離心泵和無過載復(fù)合葉輪離心泵進(jìn)行全流場性能預(yù)測及流場分析。性能預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果對比表明，全流場性能預(yù)測與實驗結(jié)果較為一致。對三臺模型泵內(nèi)部流場的分析從靜壓力場、相對速度場兩方面進(jìn)行，初步揭示了一些無過載復(fù)合葉輪離心泵內(nèi)部流動規(guī)律：與普通設(shè)計復(fù)合葉輪離心泵相比，無過載復(fù)合葉輪離心泵內(nèi)部壓力梯度較小，而在大流量區(qū)

3、，普通設(shè)計泵內(nèi)壓力等值線分布更加均勻；各工況下無過載泵具有更為均勻的速度分布。
　　 3、根據(jù)朱祖超改進(jìn)的Pfleiderer滑移系數(shù)公式，首次推導(dǎo)出了復(fù)合葉輪離心泵揚程及軸功率極值點預(yù)估公式，根據(jù)現(xiàn)有試驗結(jié)果對軸功率極值點公式進(jìn)行初步修訂，并對揚程和軸功率極值點預(yù)估修訂公式進(jìn)行試驗驗證。結(jié)果表明，可以在設(shè)計前利用揚程預(yù)估公式對復(fù)合葉輪離心泵揚程進(jìn)行預(yù)測，而軸功率預(yù)估修訂公式的有效性還需要進(jìn)一步的試驗驗證，從而指導(dǎo)工程實踐。

4、r>　　 4、選擇對復(fù)合葉輪離心泵無過載性能影響較為重要的葉片出口安放角β2、葉片出口寬度b2、分流葉片進(jìn)口直徑Di和喉部面積Ft四個幾何參數(shù)為變化因素，確定了復(fù)合葉輪離心泵無過載研究的正交試驗方案。采用基于Fluent的全流場數(shù)值模擬預(yù)測進(jìn)行正交試驗，并通過實物成型試驗對Fluent預(yù)測正交試驗選優(yōu)方案進(jìn)行驗證。對模擬結(jié)果和試驗結(jié)果的極差與直觀圖進(jìn)行分析，分別得出因素對各性能指標(biāo)影響的主次順序，并分別得出了正交試驗選優(yōu)方案。對比數(shù)值