低比轉(zhuǎn)速離心泵雙吸葉輪及蝸殼內(nèi)部流場的數(shù)值計算與分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、石油化工流程泵在化工流程中起著舉足輕重的作用,它直接影響著化工企業(yè)能否正常運營。隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,人們對石油化工用泵提出了更新更高的要求。目前,石油化工流程泵正往大型化、高速化方向發(fā)展,HD型石油化工流程泵就是基于這種思路開發(fā)的一種新型化工流程泵。該泵構(gòu)思新穎,結(jié)構(gòu)緊湊,性能參數(shù)有別于其他類型泵。該泵可以輸送不含固體顆粒、具有腐蝕性的高溫、高壓及易燃、易爆或有毒的液體,適用于石油化工、煉油、化學(xué)制品等工業(yè)部門。 為了使HD

2、型石油化工流程泵具有更好的性能,了解泵內(nèi)部流場的流動規(guī)律顯得尤為重要。研究內(nèi)部流場規(guī)律的手段主要有實驗和數(shù)值模擬兩種。雖然實驗是最直接的方法,但是仍然面臨投資大、周期長等實際困難,實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精度受測試儀器儀表及環(huán)境的制約,對內(nèi)部流場的分析和細(xì)微流動現(xiàn)象的分析能力有限。隨著計算機科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及流動計算模型和數(shù)值求解技術(shù)的完善,通過CFD軟件模擬內(nèi)部流場越來越受到人們的重視。 本文總結(jié)了國內(nèi)外研究低比轉(zhuǎn)速離心泵的發(fā)

3、展?fàn)顩r,并研究了CFD理論和樹數(shù)學(xué)模型,找出了適合HD型離心泵的數(shù)學(xué)模型。對HD型石油化工流程泵進行了實體建模和網(wǎng)格劃分,利用CFD軟件Fluent對該泵內(nèi)部流場進行了數(shù)值計算和分析,研究了清水介質(zhì)時,設(shè)計工況、大流量工況、小流量工況,三種不同流量工況下,內(nèi)部壓力、速度分布規(guī)律,捕捉到了一些重要的流動現(xiàn)象: ●在葉片背面進口稍靠后的地方存在低壓區(qū),并且大流量時低壓區(qū)更為明顯,這將容易造成空蝕,對泵造成破壞。 ●在葉片出口

4、出現(xiàn)了尾跡流現(xiàn)象,尾跡區(qū)的大小與流量有密切聯(lián)系。 ●對于雙吸葉片,在其匯合處,速度場和壓力場均出現(xiàn)波動,并且隨流量增大,波動越明顯。 ●隨著流量增大,葉片工作面與壓力面的壓力差減小。 ●雙蝸殼內(nèi)的壓力分布呈180°對稱分布,靠近蝸殼內(nèi)側(cè)的壓力大于蝸殼外側(cè)的壓力,在隔舌處存在回流,在過渡流道內(nèi)存在回流與撞擊,流量不同,撞擊和回流的程度不同。 通過對捕捉到的現(xiàn)象進行詳細(xì)分析,為改善泵的性能,優(yōu)化泵的設(shè)計提供了

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