用自相关分析检测离心泵汽蚀的试验研究

汽蚀发生时,离心泵进口原有压力脉动成分和强度会发生变化,本文对离心泵进口压力进行了测试并进行了自相关分析,分析认为,通过自相关运算,能够提取压力脉动信号中的两种汽蚀特征量,所得结论有助于离心泵汽蚀的检测。     

离心泵的压力脉动研究进展

对离心泵的压力脉动进行了较为全面的阐述,总结出离心泵内压力脉动随工况的不同,表现为三类不同的压力脉动：随机脉动、叶频倍频脉动、轴频倍频脉动;分别从动静干扰、二次流和汽蚀方面阐述了压力脉动的研究现状;介绍了压力脉动在高效点的快速测定,汽蚀监测及故障诊断和故障预防等方面的应用情况。压力脉动的研究将为今后更精确地预测非定常流动诱发压力脉动提供理论依据。     

降低离心式纸浆泵压力脉动的措施

分析了离心泵内压力脉动的产生机理,分别阐述了汽蚀、回流、涡流、离心泵叶轮形状及叶轮出口与隔舌相互干扰对纸浆泵压力脉动的影响。总结出了降低压力脉动的4条途径：提高泵的抗汽蚀性能;控制进口回流;减弱出口涡流;改变叶轮和隔舌的形状,完善叶轮与隔舌参数的匹配。分析得出：从泵的水利设计方面来优化叶轮和隔舌的参数,是降低纸浆泵压力脉动的最有效方法。     

离心泵的低频汽蚀脉动现象

以一般工业用离心泵为对象,通过对泵进、出口压力进行动态测试和频谱分析,并对水泵进口管内流场进行可视化观察,弄清了低频汽蚀脉动的出现范围、频率、强度与水泵进口压力、流量、空泡发生形态之间的对应关系。     

偏离工况下离心泵的压力脉动和振动分析

为分析偏离工况下离心泵压力脉动和振动情况,本文采用大涡模拟和滑移网格技术研究一离心泵在偏离工况下叶轮内部和叶轮与蜗壳动静干涉位置的压力脉动,并对其进行了频域分析。分析结果表明:离心泵内部流动产生的压力脉动主频多数情况下是其通过频率。在不同运行工况下,叶轮出口处的压力脉动幅值均最大,大流量偏离工况下离心泵内部各部分压力脉动特性与设计工况基本相同,只是脉动幅值略有增大;小流量偏离工况下,离心泵叶轮出口(叶轮和蜗壳动静干涉区域)压力脉动幅值有所增大,脉动主频不再是通过频率,而且其频谱宽度明显增大;当离心泵运行工况小于0.6Q时,压力脉动明显比设计工况剧烈。     

叶轮形式对双吸离心泵压力脉动特性影响试验研究

双吸离心泵压力脉动是影响水泵机组运行稳定性的关键因素之一.为研究叶轮形式对双吸离心泵压力脉动的影响,对5种方案的叶轮进行压力脉动同台试验.通过在吸水室和压水室壁面布置压力脉动传感器,采集各个测试流量下的压力脉动信号,并进行混频幅值和频谱分析,得到吸水室和压水室的压力脉动分布规律.结果表明:双吸离心泵普遍存在叶片通过频率、泵轴旋转频率和低于轴频的低频脉动成分.相对于传统双吸叶轮,两侧叶片交错布置后可改善压力脉动特性;调整叶片出口边形状,增加叶片后盖侧的包角,可明显降低压水室叶片通过频率的脉动幅值,减轻动静干涉的危害;采用长短叶片形式可改善叶轮进口流态,降低吸水室的压力脉动,改善小流量工况下压水室的压力脉动特性.     

基于DES的离心泵内部瞬态流动数值研究

为了阐明变工况运行条件下离心泵内部瞬态流动特性,评价其瞬态水力性能及其压力脉动特性,提高离心泵的运行稳定性,基于DES分离涡模型,在小流量、额定流量和大流量工况下对泵进行了性能预测和数值模拟。与试验结果比较发现,性能预测结果和试验结果吻合较好,额定工况下泵内部流动参数梯度变化均匀。在此基础上,在泵内部设置p1～p9压力脉动监测点,通过对监测点的压力脉动时频分析,表明进口流道p1压力脉动频率与叶频的倍频保持一致,以低频脉动为主;受隔舌结构影响,出口流道p6压力脉动频率的脉动幅值较大,以高频脉动为主。比较叶轮旋转第1～第6圈静压分布和涡量分布规律,第3圈后叶轮内部流动趋于稳定,第6圈后蜗壳内部流动达到稳定,表明离心泵叶轮和蜗壳内部涡团的演化过程非同步。     

航空离心泵高效抗汽蚀优化方法

针对航空增压离心泵汽蚀问题,给出了一种效率与汽蚀双目标优化设计方法。该方法首先建立离心泵的能量损失和汽蚀余量分目标函数;其次使用遗传算法对速度系数法所设计的离心泵性能参数进行寻优;最后以CFD仿真软件为平台建立离心泵的流道模型,对优化前后离心泵的压力和速度流场进行了仿真分析,并对优化前后离心泵的流量-效率、流量-汽蚀特性进行了对比研究。仿真结果表明:设计点流量下,优化后泵的效率提高了1.2%,必须汽蚀余量降低了12.51%,其他工况均优于优化前,说明该优化设计方法是可行、有效的。     

离心泵内部不稳定流场压力脉动特性分析

离心泵内部不稳定流场压力脉动对于机组稳定性而言有着十分重要的影响作用。我们通过相关技术的分析能够对离心泵内的相关参数进行掌握和了解,并对压力脉动特性进行数据分析和阐述。对于离心泵而言,随着其近年来的应用与发展人们对离心泵的的压力脉动特性的重视度越来越高,在本文的研究和论述中,将对离心泵内部不稳定流场压力脉动特性进行分析。     

离心泵的汽蚀及预防初探

离心泵的汽蚀及预防初探黑龙江水利专科学校李荣璞一、离心泵产生汽蚀的原因离心泵是将旋转的机械能转换成水流能量的一种机械，离心泵的汽蚀是种常见现象，产生汽蚀的原因很多，但主要是因气压和流速引起的。从离心泵的工作原理可知，它一是靠自身旋转所产生的离心力把工...     

离心泵蜗壳内非定常流动特性的数值模拟及分析

基于RNG k-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对离心泵内部非空化和空化工况下的非定常流动特性进行数值模拟,分析空化模型中凝结项经验系数对数值模拟结果的影响,并根据试验结果修正离心泵空化流动数值模拟中凝结项经验系数;数值模拟得到的离心泵扬程随有效空化余量的变化曲线与试验结果吻合较好,验证数值计算模型和方法的准确性和可靠性。数值模拟结果表明：离心泵非定常流动中,非空化、临界空化和充分发展空化工况下,蜗壳内监测点的压力脉动主频均为叶片通过频率;空化对离心泵蜗壳内压力脉动的影响较大,非空化时压力脉动最大幅值在蜗舌处,空化时压力脉动最大幅值在第1断面附近,其原因是离心泵出现空化时第1断面处旋涡强度增强,且随时间变化剧烈,对流动产生强烈扰动。     

离心泵汽蚀损伤的实验研究

利用水泵汽蚀试验台和涂漆法对比转速为１２６的离心泵进行了汽蚀损伤试验,弄清了不同流量、不同进口压力及不同运行时间下叶轮汽蚀损伤发生的位置和程度,并对此进行了分析     

离心泵的叶片进口几何形状对泵汽蚀性能的影响

为了改善离心泵内的汽蚀性能,以ZA150 -315石油化工离心泵为研究对象,在离心叶轮基本外尺寸和设计转速相同的情况下,以3种不同厚度变化规律构造3种离心泵叶轮,运用FLUENT软件进行数值模拟计算,得到了汽蚀发生时泵内部气-液两相分布规律和压力分布规律.分析表明:叶片进口段的形状影响泵的汽蚀性能.叶片进口段形状越接近流线型泵的抗汽蚀性能越好,加大叶片进口段曲率半径可以降低泵的汽蚀余量,改善泵的汽蚀性能.     

高速离心泵的压力脉动特性分析

为揭示高速离心泵的水力不稳定性,采用雷诺时均方法和SST k-ω湍流模型,对一带前置诱导轮和半开式复合叶轮的高速泵进行了不同工况下三维非定常湍流数值模拟,得到了泵内部流场特性及泵内监测点的压力脉动情况,并对其进行了频谱分析。结果表明,由于诱导轮、叶轮与扩压器的动静耦合作用,高速泵内存在比较明显的压力脉动。叶轮域从叶片入口到出口,压力脉动的峰峰值逐渐增加;相同径向位置处工作面的压力脉动明显高于非工作面。叶轮内压力脉动的频率为3fr(导叶叶片数×叶片通过频率)及其倍频,主频为3fr。导叶扩压器域内隔舌位置处的压力脉动峰峰值最大。随着水流向下游流动,扩压器内的压力脉动逐渐减小。螺旋线部分压力脉动的主频为3fr,与诱导轮叶片的通过频率相吻合。扩散段部分压力脉动的主频为7fr,与叶轮长叶片的通过频率吻合。     

离心泵汽蚀现象分析及防汽蚀技术研究

离心泵在化工行业中应用广泛，汽蚀现象作为离心泵的常见问题之一，是导致离心泵失效及使用寿命的主要影响因素，严重者会影响设备的正常工作，因此研究如何有效防止汽蚀问题对化工行业有着深远且重大意义。对此，文中对离心泵产生汽蚀产生的主要原因及造成的危害展开分析，最后提出防止汽蚀的有效措施。     

离心泵的汽蚀及预防措施

汽蚀是离心泵失效的重要方面,对离心泵有相当大的影响。本文简要介绍了离心泵图中发生水泵汽蚀的各种原因、汽蚀发生现象的各种分类、汽蚀可能产生的各种危害,提出了实际工业生产中用于预防发生汽蚀的各种措施,如尽量降低离心泵的整体安装量和高度,减少空气吸入泵和管道的空气阻力等等该方法可用来有效抑制高压离心泵的发生汽蚀。     

油田用离心泵汽蚀性能的数值分析与试验

为了准确预测油田用离心泵的汽蚀性能,本文使用计算流体力学软件Fluent中的Mixture多相流模型与汽蚀模型相结合对离心泵内的汽蚀现象进行数值模拟,并通过油田用离心泵汽蚀性能试验对数值计算结果进行验证。在验证模拟结果可行的基础上,对离心泵结构及工作参数对其汽蚀性能的影响进行了数值分析,结果表明:叶轮采用6叶片较4和8叶片汽蚀性能更优;叶轮转速越小,离心泵抗汽蚀性能越好;离心泵进口流量越大,抗汽蚀性能越差。     

蜗壳式多级离心泵特性及压力脉动研究

为了研究压力脉动在蜗壳式多级离心泵内的级间相互关系,以改变第二、第三级间叶轮的周向位置建立不同方案,利用FLUENT软件,采用SST k-ω湍流模型对蜗壳式多级离心泵的内部流场进行多工况的非定常数值模拟,获得各个方案不同监测点的压力脉动特性,并对其进行对比分析。结果表明:在本研究中,压力脉动的级间叠加现象只发生在第四级叶轮内。即使第四级叶轮处于相同位置时,不同方案下,第四级叶轮及蜗壳内的压力分布也呈明显不同。在发生压力脉动级间叠加的第四级监测点上,压力脉动主频的幅值发生了明显变化,但是主频的频率值却无任何改变。     

海上油田离心泵有效汽蚀余量力学模型及应用

海上油田离心泵发生汽蚀会降低其增压外输能力并出现振动等现象,分析离心泵产生汽蚀的条件,建立有效汽蚀余量的数学模型,并依据求解结果给出防止离心泵汽蚀的相关措施。结果分析表明,随着泵输油量的不断增大,离心泵有效汽蚀余量逐渐减小,离心泵有效汽蚀余量受甲板层高和管道沿程水力损失的影响较大,而油面高度和油液饱和蒸汽压的影响相对较小;由此需采取降低泵甲板高、减少管件、降低泵座和调整油温等措施,防止离心泵发生汽蚀;离心泵有效汽蚀余量的力学模型充分考虑了油气增压外输流程中的各水力损失,为分析海上油田其他增压泵的汽蚀问题提供依据。     

水温对离心泵汽蚀影响的试验验证及测试系统的改进

介绍了一种集离心泵泵性能试验和汽蚀试验自动化运行的测试系统,包括其设备构成与测试方法;并通过具体试验,测试在不同水温下,离心泵NPSHr的变化趋势;验证介质温度对离心泵汽蚀的影响;对离心泵及汽蚀测试系统进行改进,减少介质温度对离心泵汽蚀测试的影响,提高试验精度。