低比转数离心泵设计实践

介绍核电厂BOP系统18种低比转数离心泵的设计经验。根据全系列样机的试验数据,对加大流量设计法中放大系数、水力几何参数的选取原则和方法等进行了归纳总结,提出了在试验中发现的水力性能曲线上的驼峰、回流等需深入探讨的问题,这些探讨为低比转数离心泵的设计提供了有益的帮助。     

湍流模型在离心泵偏工况性能预测中的适用性分析

选取5个不同比转数的优秀离心泵水力模型作为研究对象,使用Fluent软件中的5种两方程湍流模型进行离心泵非设计工况下的数值计算,并将计算结果与试验值进行对比分析.研究表明:在低比转数和高比转数离心泵的非设计工况中,SST k-ω型能够得到比较小的误差,最小误差不超过1％;对于中比转数离心泵,小流量工况下,RNG k-ε模型的计算结果最接近实验值,大流量工况下,SST k-ω模型的误差最理想,其最小值为0.2％,最大值不超过4％;5种湍流模型所计算的涡量大小分布规律比较类似,但是湍流强度分布有明显区别,RNG k-ε模型在蜗壳扩散段处的湍流强度特征不是十分明显.通过分析,建议在离心泵非设计工况的数值模拟中采用SST k-ω模型.     

离心泵系数法设计中新的统计曲线和公式

对国产泵优良水力模型的速度与尺寸系数进行了数理统计和回归分析,通过大量计算,提出了离心泵水力设计中一些新的统计曲线和计算公式,这对离心泵的新产品设计及水力模型研究等会有一定启示。     

冲压焊接成型离心泵水力设计及其成型方法

冲压焊接成型离心泵具有比转数低、中型薄、对粘性适应性较弱的特点，水力设计十分困难，且壳体等过流通道的成型需经过冲压、拉伸、弯曲、胀型等多道工序，组合模具十分复杂，不仅要求良好的水力性能，还必须考虑工艺的可行性。本文重点介绍冲压焊接成型离心泵的一种新的水力设计方法以及水力设计与成型工艺多专业相结合的优化成型工艺。     

转子螺旋槽结构对离心泵水力性能的影响

由于传统高速小比转数离心泵存在出口回流,水力效率损失较大,而借助辅助叶轮又较为复杂,为了提高其水力性能,减少机械结构,设计一种新型单级小比转数转子螺旋槽离心泵.搭建了离心泵水力性能实验台,研究了不同流量下离心泵螺旋槽结构对出口压力、扬程、有效功率的影响.结果表明:转子螺旋槽离心泵与传统单级离心泵相比较,转子螺旋槽离心泵...     

修改离心泵叶轮模型的试验研究

通过在ＩＳ５０－１２５塑料离心泵上进行的修改叶轮模型的试验研究，验证了修改叶轮模型时在设计工况点的流量、扬程与比转数的计算关系式，提出了轴功率的近似计算公式，研究结果对修改中、低比转数离心泵叶轮模型有参考作用。     

基于IS系列离心泵速度系数法水力设计

利用叶片泵能量方程和相似理论，推导出离心泵叶轮外径D2，出口叶片宽度62和进口直径D0的速度系数法水力计算公式。在IS系列泵参数回归统计基础上，利用最小二乘法拟合速度系数与比转数的关系方程式。并用ns=87和ns=118两泵型的设计实例验证了本文设计计算方法的准确性和先进性。     

低比转数离心泵设计

介绍了15种低比转数离心泵的设计经验,对加大流量设计放大系数、水力几何参数的选取等进行了归纳总结,提出了在试验中发现的驼峰、回流等值得深入研究和探讨的问题.     

计算离心泵面积比和蜗壳面积的方法

依据离心泵的面积比原理,推导得出了计算离心泵面积比的计算公式,公式体现了面积比值和叶轮、蜗壳的水力参数关系。提出建立在面积比原理基础上、低比转速离心泵在加大流量设计后的面积比、蜗壳第八断面面积的计算方法及公式,面积比及蜗壳的第八断面面积和泵的流量加大系数、比转速加大系数得到了联系,也和叶轮、蜗壳的水力参数有关。解决泵行业一直依据经验统计值确定面积比而不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题。实例表明:提出的计算方法能够提高低比转速离心泵的效率,充实低比转速离心泵的设计理论。     

离心泵叶轮主要尺寸的确定

利用旋转式流体动力机械的相似理论,推导出离心泵叶轮中运动参数、工况参数和几何参数间的关系,即速度系数与比转数之间的关系,以便在设计时利用这种关系确定离心泵叶轮的主要尺寸。     

一种计算低比转速离心泵加大系数的方法

依据离心泵叶轮出口宽度、比转速的计算式推导得出了计算低比转速离心泵流量、扬程及比转速放大系数的计算公式,公式体现了放大系数和叶轮水力参数间的关系。提出了建立在离心泵性能预测基础上的理论计算低比转速离心泵最佳流量、扬程及比转速放大系数的方法,解决了泵行业一直依据经验统计值确定其放大系数不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题。实例表明:提出的方法能够提高低比转速离心泵在设计工况点的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论。     

基于CFD技术改善双吸离心泵叶轮性能

介绍了低比速离心泵特点,阐述计算的控制方程和叶轮通道网格划分方法.运用CFD软件FLUENT对不同叶片形式叶轮流道进行三维湍流流动计算.计算采用压强连接的隐式修正SIMPLEC算法和雷诺平均法的RNG k-ε湍流模型.根据计算结果分析叶片形式对流速分布、压力分布的影响,揭示叶轮内流动规律,提高低比速离心泵优化设计的水平.     

固液两相离心泵内部非定常流动特性研究

为研究固液两相流离心泵内部的非定常流动特性,基于滑移网格方法,采用RNGκ-ε湍流模型以及ASMM代数滑移混合物模型,对一台高比转速固液两相离心泵内部流场进行非定常流动的数值模拟,通过分析清水工况数值计算结果、外特性性能实验结果以及固液两相流非定常数值计算结果,获得了非定常条件下固液两相输送离心泵的瞬时外特性曲线和内部流动及磨损规律。研究结果表明:在一个转动周期内,离心泵的扬程、效率和轴功率均呈现正弦波动特征;动静干涉效应使得叶轮出口处的速度和静压分布均呈现周期性波动;模型泵叶轮前后盖板的磨损情况比蜗壳壁面的磨损严重。上述计算结果可为实现高比转速固液两相流离心泵的优化水力设计和减轻磨损提供一定的理论参考。     

离心泵叶轮主要几何参数与反作用度之间的关系研究

反作用度对离心泵叶片的形状有很大的影响,在离心泵叶轮的水力设计中应该予以考虑。基于反作用度的定义,建立了反作用度与离心泵叶片几何参数的关系;同时用数学方法论证了离心泵反作用度与叶片出口角之间的关系;在此基础上,探讨了比转速与反作用度的关系。分析表明:反作用度随比转速的增大而增大。考虑反作用度对叶轮流道的影响作用,将推导出的公式应用于离心泵的水力设计中,预估叶片进口角,以减小了冲角选取的盲目性。     

离心泵叶轮的三维CAD系统设计及仿真

针对我国离心泵CAD的研究和发展趋势,建立了基于Windows环境下的开放式、可扩充的低、中、高比转速离心泵叶轮三维CAD设计系统.根据离心泵水力设计原则,完成了泵参数设计模块、叶轮参数设计模块、叶片绘型模块及接口输出模块的设计,开发了一套参数化CAD设计系统,实现了离心泵叶轮空间扭曲叶片的三维实体造型设计及仿真.     

变量型阀配流柱塞式液压电机泵的研制

研制了一种双斜盘阀配流轴向柱塞式液压电机泵的样机,并阐述了一种依靠改变左右斜盘相对位置角度关系来实现液压泵排量改变的变量方式。研究表明：样机技术指标达到了额定压力20 MPa,输出流量298 mL/min,容积效率达到96%,并验证了新变量方式的可行性和具有余弦规律的变量特性。实验也证明了适当增大吸入阀弹簧预压紧力以抵消配流阀旋转时所受的离心力,与在吸入阀的前腔设计简易的离心增压装置以利用液体离心力等方式是可行的,不仅使得泵在中速（750~1200 r/min）时可保持较好的排量,而且在高速(1200~1500 r/min)时排量降低不显著。     

离心泵网络协同设计系统研究

针对目前离心泵设计资源分散的现状,提出了一种基于多Agent和ActiveX组件技术的离心泵网络化协同设计总体方案.文章通过对多Agent原理和ActiveX组件技术的讨论,给出了一种具体的网络协同设计方法,并将这种方法实施到低比转速离心泵的典型零部件设计上.应用实例表明,提出的系统架构可以有效地综合异地资源,加速新产品的设计与开发,并对同类制造型企业有着很好的借鉴作用.     

低比转速离心泵范围的界定

对国内外大量低比转速离心泵有关资料进行了统计研究和计算,分析了低比转速泵内各种水力损失和结构指标,提出了低比转速离心泵的比转速划分范围,这对低比转速泵的研究和设计具有现实意义。     

极大流量工况下离心泵内部流场数值分析

针对离心泵极大流量工况下内部流动特性的问题,应用流体动力学软件Fluent,采用RNGκ-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对某一高比转速离心泵内部流场进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较。对比分析了4种不同流量工况下离心泵内部流体速度和压力分布以及离心泵的外特性。研究结果表明,在设计流量工况下,离心泵内部压力分布均匀,速度迹线平滑;较大流量工况下,蜗壳压力不断减小,速度分布不均匀;极大流量(1.7Qopt)工况下,蜗壳出口处出现局部负压现象,速度流线产生的漩涡增大,在扩散管局部位置流体受到冲击,容易出现回流现象。针对离心泵在不同工况下以及达到极大流量工况下内部流动随流量变化规律的研究,可为高比转速离心泵多工况优化设计、延长使用寿命提供参考。