立式雙級自吸泵的水力性能與自吸特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、自吸式離心泵因其具有良好的自吸性能而在二次啟動(dòng)時(shí)無需灌泵,便于自動(dòng)化控制,廣泛適用于重要的工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。隨著各類應(yīng)用場合對泵能耗要求的提高,市場上廣泛應(yīng)用的立式自吸泵的效率、運(yùn)行平穩(wěn)性和自吸性能已越來越難以滿足應(yīng)用的需求。
  本文在研究和分析傳統(tǒng)立式單級自吸泵的基礎(chǔ)上,開發(fā)了立式雙級自吸泵,基于局部歐拉能量分布的調(diào)整,改進(jìn)了葉輪內(nèi)部能量分布,提高自吸泵水力性能,提出了新的蝸殼氣液分離室結(jié)構(gòu),并改進(jìn)了口環(huán)密封結(jié)構(gòu)及副葉輪結(jié)構(gòu)。借助計(jì)

2、算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件對雙級自吸泵的水力模型進(jìn)行了優(yōu)化和性能預(yù)測,最終開發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)用。同時(shí),本文的雙級自吸泵無回流孔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),基于兩相流動(dòng)模擬研究了所開發(fā)自吸泵的自吸特性。為優(yōu)化立式雙級自吸泵的性能并研究其自吸特性,本文主要開展了以下幾個(gè)方面的工作:
 ?。?)總結(jié)概括已有典型自吸泵的研究成果以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,研究和分析立式單級自吸泵的主要問題,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出雙級立式自吸泵,并對其水力性能和自吸特性進(jìn)行了研究;

3、r> ?。?)基于CFD分析軟件FLUEN T,采用κ-ε湍流模型對自吸泵內(nèi)部流場進(jìn)行單相定常數(shù)值模擬和性能預(yù)測;根據(jù)定常數(shù)值模擬結(jié)果對自吸泵葉輪蝸殼以及葉輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),對比與分析不同結(jié)構(gòu)對自吸泵流場的影響,設(shè)計(jì)得到了高效的立式雙級自吸泵葉輪、蝸殼及泵內(nèi)部結(jié)構(gòu);
 ?。?)對立式雙級自吸泵進(jìn)行性能試驗(yàn),通過泵性能測試數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)結(jié)果對比,驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和計(jì)算方法的可靠性;
 ?。?)基于FLUEN T軟件對立式雙級

4、自吸泵自吸過程的氣液兩相流進(jìn)行非定常數(shù)值模擬。給出了自吸過程泵內(nèi)含氣率、速度和壓力的分布規(guī)律及流動(dòng)特征,分析了葉輪進(jìn)出口、蝸殼進(jìn)出口和氣液分離室壓力與含氣率,并結(jié)合理論分析研究其自吸過程。
  本文提出了新型立式雙級自吸泵結(jié)構(gòu),基于CFD數(shù)值模擬改進(jìn)設(shè)計(jì)了自吸泵的過流部件,分析了自吸過程的泵內(nèi)氣液兩相流結(jié)構(gòu)流場,完成了產(chǎn)品樣機(jī)的制造、試驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用,測試和應(yīng)用結(jié)果顯示,所開發(fā)的雙級立式自吸泵效率相比傳統(tǒng)立式自吸泵得到大幅度提升,且

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