叶片圆形切割对离心泵流动诱导噪声的影响

为研究叶片出口圆形切割对离心泵压力脉动及内场噪声的影响,通过固定圆形弦长以变换弦高的方法设计6种叶片切割方案,采用RNG k-ε湍流模型对各方案外特性和压力脉动进行流场数值计算,并基于Lighthill声类比理论和边界元法(BEM)对内声场进行数值计算,对原始模型额定工况的外特性和内声场也进行了试验验证。结果表明：叶轮叶片切割后的设计方案与原始方案相比,在轴频、叶频及倍叶频处压力脉动得到了明显地改善;当弦高与叶片出口宽度的比值为0.333时,设计工况的压力脉动幅值达到最低;当弦高与叶片出口宽度的比值为0.167时,进口声压级降低了3.5 dB,出口声压级降低了3.4 dB;随着圆形切割面积的不断增大,在设计工况各方案声压级呈现出先减小后增大再减小的规律;随着叶片出口圆形切割面积的增大,在0.6 Q_v～1.4 Q_v工况范围内扬程下降与其呈正相关特性,但对离心泵效率的影响较小。     

叶片包角对离心泵空化性能的影响

为了研究叶片包角β对离心泵空化性能的影响,以100MP200单级单吸离心泵为模型,在保持其他叶轮几何参数不变的情况下,设计了4种不同包角β的叶轮,基于完全空化模型和RNGk—ε湍流模型对离心泵进行数值模拟,分析不同包角下叶轮流道内的空化性能和空泡体积分布规律。结果表明:叶片包角β对离心泵的扬程和效率有明显相关性,在叶片包角β=160°时具有最佳的扬程和效率;最佳包角为β=160°的叶轮具有最佳的抗空化性能,空化区域面积比其他三种包角叶轮有显著的减小。     

离心泵内部空化流动的定常数值模拟及性能预测

为了研究离心泵内部的空化流动,利用fluent软件中的空蚀模型及混合流体两相流模型,对离心泵的三维湍流空蚀流场进行定常数值模拟,并根据模拟结果显示的液相和空泡相流动特征,预测了离心泵在设计工况下运行时流道内空化发生的位置和程度;通过分析空蚀发生过程中叶片上的压力分布,揭示出离心泵流道内部流场的内在特性,最后对泵的性能进行了预测,说明数值模拟可以为离心泵在特定工况下运行时的空化性能预测提供依据。     

离心泵叶片设计的数学模型

本文在保角变换法设计离心泵叶轮叶片的基础上，建立了由流面坐标到圆柱坐标之间的变换关系。通过在方格网上使用三次样条函数构造流线，再将流线变换到圆柱坐标上去，构造出叶片的各轴面截线，使用适当的插值函数，求出轴垂面与叶片的截线最后确定出用于加工的木模图。本文提出的方法具有精度高、速度快的优点。     

壅塞空化与射流空化噪声谱特性的实验研究

水力空化已成为一种很有潜力的水处理技术。利用水听器采集空化噪声信号,通过对比分析不同喷嘴产生的空化噪声的功率谱特性,得出壅塞空化器具有宽频高能量平台的功率谱曲线,特别适合于水动力空化处理污水和净化水等领域。     

用空化数判定泵系统流体的空化断流

在应用计算空化数推断流化空化理论基础上，建立了重力场中的空化数计算式，结合泵系统边界条件和压力变化特点，探讨了不同工况运行时系统各部分发生流体空化（断流）的判别方法。     

空化数与雷诺数关系的确定

采用量纲分析和试验相结合的方法探求空化数和雷诺数的关系。通过量纲分析表明,空化数和雷诺数之间有确定的函数关系。利用不同厚度、孔数和孔径的多洞孔板作为水力空化发生装置,通过对罗丹明B溶液的空化降解试验,得出了空化数与雷诺数间呈幂次关系。试验结果也验证了水力空化有降解效果。     

叶片进口安放角对单叶片离心泵内流场的影响

文章利用ANSYS Bladegen软件,设计了4种不同叶片进口安放角的叶轮。对采用不同叶轮的单叶片离心泵进行了全流场定常数值计算,并通过试验验证了所采用数值计算方法的可靠性。结果表明：额定转速下,流量越大,叶轮中间截面上压力分布越均匀,但叶轮入口处和蜗壳内的低速区范围越大,同时叶轮出口绝对速度的波动程度受叶片进口安放角的影响越小。同一工况下,适当增大叶片进口安放角可增加叶轮中间截面上高压区的范围,提高叶轮能量转换能力,但会降低叶片吸力面入口处的压力。所有流量工况下,叶片进口安放角太小或太大均不利于降低叶轮流出液流与蜗壳中液流发生碰撞产生的碰撞损失,同时不利于降低叶片所受载荷的波动程度。     

IH离心泵的维修改造

哈尔滨炼油厂两台单级离心泵,投入运行后,多次出现故障,经分析,是由于密封垫片选用不当引起泄漏,并造成轴向力过大,使轴承超载而烧损,采取改进垫后,泵可以安全长周期运行。     

多级离心泵级间密封的改造

针对多级离心泵级间密封泄漏严重的问题，进行了原因分析，提出了对密封环的材质、结构进行改造的方案，经运行，效果良好．     

离心泵内大颗粒下运动特性数值模拟与磨损分析

为揭示离心泵在输送固液两相流时颗粒密度和粒径对泵性能和磨损的影响,采用Realizable k-ε湍流模型（液相）和DPM离散相模型,对模型泵内固液两相流动进行定常数值模拟,研究固液两相流场中颗粒的运动轨迹以及磨损规律。结果表明：随着颗粒密度和粒径的增大,模型泵的扬程和效率均下降;密度、粒径越大的颗粒,其运动轨迹越易偏向叶片工作面;随着颗粒密度的增加,叶片工作面以及蜗壳内的磨损程度加剧,但是叶片背面的磨损减轻,颗粒相应地在叶片工作面和蜗壳外壁边缘聚集;随着颗粒粒径的增大,蜗壳整体磨损程度加重,其中蜗壳的隔舌区域、Ⅱ区域和Ⅵ区域磨损程度最严重;叶片整体磨损程度逐渐降低,且叶片工作面磨损程度大于叶片背面。

     

小流量高扬程高速离心泵的加大流量设计

针对小流量高扬程高速离心泵由于比转速很低而存在的效率低和容易出现小流量工作不稳定等问题,在结构上提出变螺距诱导和复合叶轮的组合结构,理论上提出加大流量设计方法．按此方法设计的两台高速离心泵的水力试验表明,它们的效率明显高于开式叶轮高速离心泵,而且取得很好的小流量工作稳定性．     

节段式多级离心泵的能耗分析

针对工业生产中常用的节段式多级离心泵能耗突出的问题,基于CFD流动模拟计算,提出了容积损失、圆盘摩擦损失和水力损失的计算方法.以一中低比转速径向导叶式离心泵两级泵级为例,进行了流动数值模拟和容积损失、圆盘摩擦损失和水力损失等能耗的计算,预测了多级泵的性能曲线,得到了关于泵级能耗的一般定性规律,并与试验数据进行了对比分析.计算预测曲线与实测曲线较为吻合,表明采用所提出的流动数值计算及能量损失计算方法预测节段式多级离心泵性能是切实可行的.     

Effects of blade bowing on the performance of a high pressure-ratio turbocharger centrifugal compressor with self-recirculation casing treatment

The effects of blade bowing on the performance of a high pressure-ratio turbocharger centrifugal compressor were studied by experiments and numerical simulation.The results showed that the negative bowing was capable of increasing the choke mass rate and the efficiency but decreased the surge mass flow rate,while the positive bowing had the opposite effects.When coupling with the self-recirculation casing treatment,the surge mass flow rate of the compressor with negative bowing blade was almost identical with that of the prototype,while the choke mass flow rate was still larger,and the total effect contributed to an increase of the stable flow range by 5.85%at design speed.Besides,the flow mechanism of the coupling effects of blade bowing and self-recirculation casing treatment was discussed.     

离心泵变工况流场及叶轮流体激振力研究

目前采用势流理论计算离心泵叶轮的流体激振问题的结果不佳,对离心泵三维流场进行了定常和非定常计算,分析了不同工况下离心泵蜗壳内的压力分布情况,研究了不同工况下的离心泵叶轮上的稳态和瞬态作用力的变化规律.计算结果表明,稳态作用力在不同工况下的计算值能较好符合实验数据,离心泵偏离设计工况时稳态作用力会显著增加;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系,不同工况下瞬态作用力呈周期变化,其变化频率与叶片通过频率基本一致,随流量增大其幅值也显著增大.对稳态和瞬态作用力进行深入研究可以为离心泵叶轮流固耦合振动分析打下基础,有利于离心泵叶轮转子系统的减振降噪.     

开式高速离心泵的试验研究

对开式高速离心泵进行了试验研究,讨论了叶轮结构和形式及主要参数对泵性能的影响,研究表明泵的扬程系数可达到０．７以上,且在工况条件确定的条件下,泵的工作范围主要取决于喉部面积。     

离心泵叶轮叶片的几何造型技术研究

给出一种利用Bezier曲线,构造离心泵叶轮叶片数学模型的方法。所构造的模型在离心泵的计算机辅助设计中获得应用。