冲压焊接多级离心泵叶轮内部流场的计算机辅助分析

基于时均N-S方程、标准κ-ε湍流模型和壁面函数法,在旋转坐标系中利用SIMPLE算法,对圆柱型、机翼型和堵塞流道型三种类型叶片的冲压焊接多级离心泵叶轮内部三维湍流流动进行数值计算与分析.研究冲压焊接多级离心泵叶轮叶型对流速分布、压力分布和泵性能的影响规律,揭示离心泵叶轮通道内部流动的主要特征.利用计算流体动力学(CFD)商用软件ANSYS CFX的数值计算结果,得到了三种类型叶片的叶轮在设计工况下的效率,并与相关的试验数据进行了比较.预测结果与相关的试验数据相吻合,验证了利用ANSYS CFX对冲压焊接多级离心泵叶轮内部流场进行数值模拟的可行性和有效性,减少了对试验数据和设计经验的依赖,为冲压焊接多级离心泵叶轮方案的优化和选择提供参考.     

多级离心泵级间匹配效应的研究

为研究多级离心泵各级性能之间的匹配效应,基于N-S方程及k-ωSST湍流模型,对一台11级卧式离心泵进行全三维流动数值计算,获取其外特性曲线,并与试验结果进行了对比验证。在此基础上,对泵内具有相同水力模型的中间各级性能进行了分析并与其均匀入流单级的仿真计算结果进行对比研究。结果表明,基于CFD分析的方法可有效预测多级离心泵的水力性能;多级泵中具有相同水力模型的中间各级的性能参数略有差别,在小流量下差异变大;均匀入流的单级CFD计算的水力性能与整泵CFD计算的级性能之间存在较大的差异,在对多级离心泵进行水力设计与优化时,需考虑这类级间匹配效应的影响。     

湍流模型对多级离心泵性能预测的适用性

为了研究不同湍流数值模拟方法对多级离心泵性能预测的适用性,分别采用雷诺时均法(标准k-ε)、大涡模拟法(LES)和分离涡模拟法(DES)对具有相同结构参数的MD450-60×4多级离心泵内流场进行三维模拟,得到对应的计算扬程和水力效率。再根据经验公式将预测的水力效率转化为泵的运行效率,通过预测值与实验值的平均误差对比结果发现,标准k-ε、DES和LES湍流模型的扬程平均误差分别为14.91%、3.88%和4.41%,效率平均误差分别为7.82%、3.14%和2.86%。因此DES和LES模型计算的结果均满足多级离心泵数值模拟的精度要求。     

对称半螺旋形吸水室对多级离心泵汽蚀性能的影响研究

为提高环形吸水室的节段式多级离心泵的抗汽蚀性能,采用对称分布的半螺旋结构对环形吸水室进行水力优化,并对优化前后的多级离心泵进行数值计算和流场分析,最后进行汽蚀试验验证。研究结果表明,优化后的环形吸水室的流场结构有了较明显的改善,增大了首级叶轮叶片入口边的压强,提高了泵的抗汽蚀性能。经汽蚀试验验证,泵的汽蚀性能完全达到设计要求。     

煤粒在螺旋离心泵内运动数值模拟分析

利用计算流体力学（CFD）FLUENT软件对煤粒在螺旋离心泵内部的运动进行了数值模拟分析,获得了煤粒在螺旋离心泵内的运动轨迹和速度变化规律。螺旋叶轮独特的大角度叶轮包角使煤粒进入叶轮后,实现了多级加速的作用,证明了螺旋离心泵在煤粒输送中具有很好的增速效果。     

蜗壳式多级输油管线泵的结构优化与分析研究

针对新型结构小流量高扬程泵的特点,先用传统的经验公式法计算,再采用数值模拟法和强度计算分析软件对内部流场、结构强度进行设计优化,并对比分析了产品实验工况的运行数据。结果表明,优化后的多级离心泵与实际目标相吻合,不但提高了设计效率,而且水力及结构设计更合理,效果更直观,为进一步优化提供了理论依据。     

D46-50X4型节段式多级离心泵轴向力研究

节段式多级离心泵是一种广泛应用于工农业等国民经济各个行业的机械装备,由于其结构的复杂性,对其水力性能优化和平衡轴向力一直是多级离心泵的研究重点。文中以型号为D46-50X4的节段式多级离心泵为研究对象,建立了叶轮和导叶对中、叶轮相对导叶左移1mm、左移2 mm、右移1 mm、右移2 mm五种装配关系的单级全流场水体模型,选取0.25Q、0.5Q、0.8Q、1.0Q、1.5Q、2.0Q六个工况点进行数值模拟计算,根据计算得到的单级扬程、效率和轴向力及其分力值,做出不同工况下相关受力曲线图,分析总结了多级离心泵轴向力及其分力、单级扬程和效率在不同工况、不同轴向间隙时的变化规律。     

多级离心泵首级叶轮停机特性数值研究

针对多级离心泵在突然断电情况下可能出现的意外事故问题,基于滑移网格技术、用户自定义函数和SIMPLE算法,在关死点处和给定转速下降规律情况下,对一多级离心泵首级叶轮的停机过程进行了内部非定常粘性流动的数值模拟,通过数值计算获得了多级离心泵首级叶轮停机过程的外特性和内部流场演化特性,重点分析了叶轮进口、叶轮出口和反导叶出口3个位置处的瞬态物理量变化。研究结果表明,无量纲扬程系数在停机之前和停机过程前期阶段基本不变,而在停机过程末期迅速下降,叶轮停止转动时,各个物理参数并未同步趋零,总之表现出明显的瞬态行为特征;叶轮出口处的物理量参数变化受叶轮转动影响最大,其次受叶轮进口处的参数变化影响,而反导叶出口处的参数变化最小。     

基于有限元法的多级离心泵结构强度及流固耦合分析

为了判断多级离心泵结构设计的合理性,利用三维软件对多级离心泵的泵轴、叶轮和平衡盘等零件进行几何造型,基于静应力分析对泵轴和平衡盘在工作状态下的强度和刚度进行了校核,同时基于流固耦合理论对叶轮的强度和刚度进行了有限元分析,可以为多级离心泵结构强度分析与设计提供参考     

浅谈石油化工装置用多级离心泵的质量控制

本文分析了石油化工装置用多级离心泵质量要素,并结合作者长期从事石油化工用多级离心泵的采购质量管理经验,从泵的设计、制造、安装等方面进行分析,得到了石油化工用多级离心泵质量控制要点与方法。     

基于LMS Virtual.Lab的多级离心泵数值模态分析

选取一典型的多级离心泵,采用LMS Virtual.Lab软件进行数值模态分析,基于分块Lanczos法提取多级离心泵叶轮和壳体的固有频率及振型。结果表明:叶轮结构可以有效地避免共振现象。但是壳体的1阶固有频率与激励频率相近,且其第4阶固有频率及第7阶固有频率分别与二次及三次谐波频率相近,这可能会导致共振现象的发生。该多级离心泵壳体的主要振动方式是弯曲变形,进出口处以及出口端盖处变形较大,所以在设计时应该考虑增强这几个部分的刚度以优化其振动特性。     

非结构网格离心泵全流场数值模拟研究

相对于传统的理论和实验方法,采用数值模拟的方法能够更快捷地获得离心泵的内部流场分布。研究了离心泵全流场数值求解的方法,构建了离心泵的几何模型并划分非结构网格,采用了CFX软件,通过求解雷诺平均N-S方程,对离心泵流场进行了数值模拟,计算得到了离心泵在不同工况下的扬程和效率。将计算值与实验值进行了对比,在设计工况点Q的条件下,扬程相对误差为2.8%,效率值相对误差为1.8%。因此,针对离心泵建立的基于非结构网格的离心泵全流场数值求解方法是可靠的,能够快速准确的对离心泵进行性能预测与分析。     

立式多级离心泵出厂自动测试系统的研制

为配套立式多级离心泵自动化流水线产品出厂检验,满足泵生产企业对立式多级离心泵质量和产量的要求,设计了一种高精度高效率的出厂检验自动测试系统。详细介绍了立式多级离心泵出厂测试系统设计原理、功能、软硬件组成及实现过程。应用实践证明:测试系统性能稳定,提高了泵出厂试验效率和产品质量水平,能够提供满足要求的测试数据,具有良好的推广价值。     

工作介质属性对立式多级离心泵振动特性的影响规律

立式多级离心泵在实际工作中,液态工作介质属性会影响泵的振动特性,甚至导致临界转速值下降引发共振等严重振动事故。文中以某型多级离心泵转子为研究对象,探讨工作介质与泵转子结构的力学关系,推导带有工作介质的泵转子动力学方程,将工作介质质量分解为转子附加质量、壳体附加质量和液体耦合质量,建立含工作介质的立式多级离心泵和电机转子系统动力学模型,计算系统临界转速与振型,总结出不同工作介质属性对泵转子振动特性的影响规律。研究结果表明:工作介质对离心泵转子振动特性的主要影响取决于转子附加质量、壳体附加质量、液体耦合质量的3部分质量的约束;工作介质密度对第1阶临界转速影响较大,且随着介质密度增大,临界转速值降低,与工作转速隔离裕度变小。这些可为立式多级离心泵转子动力学设计和振动故障诊断分析提供参考。     

各参数对多级离心泵性能的影响及优化

为解决基于传统思路所设计的多级离心泵性能无法满足实际生产需求的问题，基于SolidWorks软件构建三维模型，并根据仿真需求对模型进行网格划分后，通过FULENT软件对叶片数量、出口角度、出口直径和进口直径等结构参数对多级离心泵的效率、扬程、H-Q曲线及内部流场的影响进行对比，得出多级离心泵最佳性能对应的结构参数。     

冲压焊接多级离心泵的理论研究及工程实现

提出了把"理想流体"作为参照量,把粘性边界层作为水流动边界条件的粘性水力设计方法。针对冲压焊 接多级离心泵吸入口的流态,推导出了粘性条件下的畸变方程式和输运方程式,以此应用于冲压焊接多级离心泵 的水力设计,实践应用改善了冲压焊接多级离心泵的性能,提高了运行效率。     

节段式多级离心泵强度分析

以节段式三级离心泵为例,应用结构仿真软件ANSYS,通过有限元分析实现了节段式多级离心泵的全三维结构强度数值模拟。通过分析该离心泵在工作状态下的应力分布和变形分布,找到了承压件的应力集中区域,通过改进设计降低了承压件的最大应力,确保承压件的安全可靠。通过水压压裂试验对这一强度数值进行了试验验证,结果表明,数值模拟结果与实际测试结果相符,在允许的偏差范围内,趋势完全吻合。本文的强度分析和变形预测方法为节段式多级泵的结构优化和可靠性设计提供了依据。     

小议多级离心泵抽头选型及试验调整

多级离心泵的抽头设计,主要目的在于减小设备占用面积,增加设备利用率,降低投资成本。通过对多级离心泵的选型设计及工厂试验中出现的问题,提出在设计及试验过程中需要注意的问题。     

冲压焊接多级离心泵的设计特点及选型应用

介绍了冲压焊接多级离心泵的设计特点.并结合其特点介绍了多级离心泵的选型等应用方面问题.     

API610BB5导叶式径向剖分多级离心泵轴静挠度的计算及验证

加氢进料多级离心泵是加氢裂化装置的核心设备,一旦加氢进料泵运行中断,整个加氢裂化装置都要停产,其损失不可估量。因此,加氢进料泵的设计必须安全、可靠、合理。结合KMB100-260×12加氢进料泵的设计、制造及试验等过程的经验积累,将重点介绍API610 BB5导叶式径向剖分多级离心泵泵轴静挠度的计算及验证方法,以供读者参考。