出口角对离心油泵性能影响的理论研究

利用流体力学基本理论，研究了不同粘度下出口角对65Y60型离心油泵性能的影响。结果表明，液体粘度增加使离心油泵性能下降的根本原因是泵水力效率和机械效率随粘度增大而大幅度下降造成的。当液体粘度较低时，叶轮对离心油泵性能的影响是主要的；当液体粘度较高时，蜗壳对离心油泵性能的影响是主要的。当液体粘度较高时，叶轮扩散损失、叶轮摩擦损失、蜗壳水力损失和叶轮圆盘摩擦损失是离心油泵的主要能量损失。计算得出的不同粘度下出口角对泵性能影响的规律与实验得出的变化规律基本一致。     

离心油泵叶轮出口角的选取

以理论扬程为目标函数,考虑粘度对离心油泵基本公式中滑移系数、理论流量的影响进行离心油泵叶轮最佳出口角的选取。研究表明,粘度使离心油泵的最佳出口角和理论扬程加大,因此离心油泵的优化设计中应考虑粘度的影响。     

输送粘油时离心油泵不同出口角叶轮切割性能试验

本文选取定型产品比转速为47的65Y60型离心油泵为研究对象,对叶片出口角分别为15°、25°、45°和60°的4个叶轮进行切割,研究了输送水和粘油时泵性能随叶片出口角、叶轮直径的变化规律。结果表明,在各种叶轮直径和液体粘度条件下,叶片出口角对扬程、轴功率曲线的斜率和效率曲线的形状都有较大影响。叶轮切割到某一直径,例如205mm时,泵效率非但不降,反而升高,最多升高6％。滑移系数、水力效率、容积效率和机械效率都与叶轮直径和液体粘度有关。受液体粘度的影响,最优工况切割指数与现有理论值都不同,粘度越大,差别越大。叶片出口角越大,切割指数曲线的变动范围越窄,其最优工况参数因叶轮切割而受到的影响越小。     

叶片出口角对多翼离心风机性能影响的数值研究

以空调用多翼离心风机为研究对象,建立了3组不同叶片出口角叶轮模型,通过数值模拟获得风机外特性以及叶轮中间截面、风机出口的压力,速度,湍动能分布和叶轮进出口的压力脉动情况,并进行对比分析。结果表明:随着叶片出口角的增大,在420～725 m~3/h流量范围内风机的风压和效率有所提升;内部流场中,风机出口低速区的面积增大,蜗壳出口和蜗舌区域的总压分布均匀性降低,叶轮流道内的涡量增多;叶轮进出口在叶频及其倍频处的压力脉动幅值有一定程度的降低。为了得到较好的气动性能和噪声性能的风机,需要将叶片出口角控制在合理的范围之内。研究结果对于风机进行气动性能和降噪性能设计具有较好的指导意义。     

输送水时离心油泵不同出口角叶轮切割性能实验

选取常用的65Y60型离心油泵为研究对象,对叶片出口角分别为15°、25°、45°和60°的4个叶轮进行切割试验,研究了泵性能随叶片出口角和叶轮直径的变化规律。研究表明,扬程曲线和轴功率曲线随叶轮直径的减小而下移。当叶轮直径切割到205mm时,泵效率出现不降反而升高现象;以后,随直径的减小而迅速下降。最优工况流量、扬程和轴功率随叶轮直径的减小而下降。叶片出口角对滑移系数、水力效率和机械效率的影响较大,对容积效率的影响较小。叶轮直径对水力效率和机械效率的影响较大,对滑移系数和容积效率的影响较小。切割指数同时受叶轮直径和叶片出口角的影响。对小出口角叶轮,流量切割指数、扬程切割指数和轴功率切割指数随叶轮直径的减小而下降;对大出口角叶轮,流量切割指数、扬程切割指数和轴功率切割指数随叶轮直径的减小而升高。效率切割指数随叶轮直径的减小而升高,并趋向某个值。由实验结果得到的4个切割指数都与现有的理论值不同。     

输送粘油时叶片数对离心油泵性能的影响

用实验手段,研究了不同粘度下叶片数对６５Ｙ６０型离心油泵性能的影响。结果表明,随着粘度的增高,叶片数对离心油泵性能影响的程度减弱。当运动粘度低于２００ｃＳｔ时,最优叶片数为５片;当粘度高于２００ｅＳｔ时,最优叶片数为３片。     

叶片数对离心油泵性能影响的实验研究

本文以油田和炼油厂常用的低比转速离心油泵65Y60为模型泵,通过装入不同叶片数的叶轮进行输送清水和粘油的实验,研究了叶片数对离心油泵性能的影响。发现当输送低粘油时油泵仍可采用清水泵的设计方法;而高粘油时宜采用较少的叶片数;并且得出了离心油泵最优效率与雷诺数的关系式,可以用它来指导离心油泵的选型和设计。     

离心油泵叶片型线对性能影响的实验研究

以65Y60型离心油泵为研究对象，研究了不同液体粘度下叶片型线对泵性能的影响。首先，利用本课题组独立开发的准三元叶片设计程序以反问题方式设计了两种型线，这两种型线叶片的前半部分与原来一元叶轮叶片的型线不同，后半部分与一元叶轮相同。然后在不同粘度下将三个叶轮进行性能对比实验，研究表明，叶片进口附近的型线的改变对泵性能有一定影响，适当增大叶轮后盖板流面上的叶片流体动力负荷有助提高离心油泵输送粘油时的水力性能。     

输送水时叶片数对离心油泵性能的影响

在不同叶片数条件下对使用甚广的６５Ｙ６０型离心油泵输送清水时的性能进行了实验研究,得到最优的叶片数为５片。计算了最优工况化内部流动,得到了滑移系数与叶片数的关系。预测了最优工况的泵效率。阐释了泵内部流动与性能的关系。     

串列叶栅扩压器第一列叶片出口角对性能的影响

将串列叶栅设计思想应用于100kW微型燃机离心压气机扩压器上。深入研究了串列叶栅扩压器第一列叶片出口角对其性能的影响。通过多方案的对比研究,获得了对应相对最优性能的第一列叶片的安装角方案。即当第一列叶片偏向第二列叶片吸力面0.8＆#176;,出口角为31.5＆#176;时,由于第一列叶片出口与第二列叶片进口径向重叠区域形成恰当的渐缩型通道,此时扩压器的扩压速度比（DVR）最小,流道内流动均匀,二次流动损失最小,多变效率、压比和总压恢复系数都达到最高。     

离心油泵叶轮切割实验

本文选取65Y60型离心油泵为研究对象,利用著者自主开发的离心泵准三元叶片设计程序,设计了直径为φ223mm的三元轮。在不同粘度进行了叶轮切割实验。研究表明：对本文的比转速47的离心油泵,叶轮经切割后,泵效率反而经切割前提高。切割指数与被输送液体粘度有关,与选择的换算工况关系不大。显示离心油泵叶轮切割定律与普通肖水离心泵不同,需要进行深入研究。     

离心油泵性能换算曲线

本文以油田和炼油厂常用的低比转速离心油泵65Y60为研究对象,全面地研究了粘度对离心油泵性能的影响,得到了65Y60型油泵的输油、输水性能换算曲线。     

离心油泵输油性能和修正系数

对部符合ＡＰＩ６１０标准的国产６５Ｙ６０型离心油泵输送粘油和清水时的性能进行了实验研究,得到了不同粘度下性能曲线,给出了不同工况下输送粘油性能换算修正系数。研究表明,粘油性能修正系数与泵工况有关,粘油性能换算时应按工况选择修正系数。     

输送清水时口环间隙对离心油泵性能的影响

以油田和炼油厂常用的65Y60型离心油泵为研究对象,在分别改变叶轮前、后口环,并同时改变前、后口环间隙的条件下,研究了离心油泵输送清水时口环间隙变化对泵性能的影响。研究结果表明,口环间隙的改变对离心油泵的性能有较大影响,其中前口环对性能的影响比后口环的影响要大。口环间隙的改变对离心油泵最优工况参数也有影响,流量改变一般在2m3/h之内,扬程下降最多可达6m,效率下降可达8%。     

离心油泵叶轮口环间隙对性能的影响

口环间隙对离心油泵性能影响目前尚是研究的空白。首先，分别采用仅增加前口环间隙，仅增加后口环间隙和同时增加前后口环间隙等三种方式扩大口环间隙，然后测量此比转速为47的离心油泵分别输水和油时的性能，最后，分析性能曲线、最优工况参数和其相对变化率、水力效率、容积效率、机械效率等参数随间隙和粘度的变化情况。研究表明，口环间隙由0．25mm增加到0．85mm时，最优工况流量相对变化率为-6％～ 5％，扬程为-10％～ 6％，轴功率为 2％～ 8％，效率为-19％～ 2％。前口环间隙对离心油泵性能的影响比后口环大。口环间隙对性能的影响随粘度的增加而逐渐减弱。口环间隙增加引起的水力效率下降很小、容积效率下降较大和机械效率升高较大。若后者不足以补偿前两者的下降，则泵效率下降；反之，泵效率升高。     

输送清水时离心油泵叶轮切割实验

在输送清水条件下对65Y60型离心油泵的原配叶轮进行了切割实验研究，与现有理论结果进行了对比，得出了新的叶轮切割定律，研究表明，叶轮切割后流量，扬程，轴功率和效率下降，最优工况向小流量方向转动，切割指数本身随叶轮直径切割量而发生变化，最优工况的切割指数与关死工况不同。     

不同叶片出口角下离心泵压力脉动及径向力分析

在试验结果和数值模拟吻合良好的基础上,开展叶片出口角对离心泵压力脉动以及径向力影响的研究。本文以两级矿用潜水离心泵为研究对象,建立4组不同叶片出口角叶轮模型,通过数值模拟获得离心泵外特性,叶轮、导叶、蜗壳的压力脉动分布及叶轮径向力特性,并进行对比分析。结果表明:离心泵内压力脉动呈周期性,当β2=16°和20°时叶轮出口压力脉动强度较大。随着叶片出口角增大,导叶和蜗壳内压力脉动均逐渐增强,且导叶内压力脉动强度大于蜗壳,不同叶片出口角下,导叶及蜗壳内脉动主频均为叶频。叶片出口角的改变也会对叶轮径向力矢量分布产生一定影响,随着β2增大,叶轮径向力逐渐增大,且首级叶轮轴向力大于次级叶轮,蜗壳比导叶有更好地改善叶轮轴向力的作用。     

离心泵出口角的改变对稳态水力性能影响的实验研究

介绍了离心泵性能试验的试验装置和试验方法,通过对一台离心泵的试验,给出了水泵在改变其叶轮出口角时各参数的稳态性能曲线,并对其进行了分析。     

离心高粘油泵的性能试验

研究了同一蜗壳分别配带叶片出口角不同的两个叶轮时，泵性能随流体粘度的变化，分别讨论了流量，扬程、轴功率和效率修正系数与粘度的关系，考察了粘度对最优工况位置及最优工况点的比转速的影响。     

叶片数对多翼离心风机性能影响的分析

多翼离心风机流道窄,叶片数分布多,压力系数及流量系数大。叶片弦长短、数目多,导致稠度大,这种风机内部滑移系数有别于其他类型离心风机。科学合理的设计叶片数,会使多翼离心风机得到好的尾迹流场分布。为了研究稠度对风机性能影响。本文选取三种不同叶片数目的叶轮作为研究对象,通过数值仿真手段,对其内部流场及外部特性展开研究,研究结果表明:有48片叶片的多翼离心风机,具有较好的内流分布及外部特性,最后通过性能试验对这一结论进行了验证。