低比转速离心泵消除驼峰的研究

通过设计实例及对比试验说明,在低比转速离心泵的水力设计中,采用加大流量设计方法,可以提高泵的水力性能,但易出现驼峰;为了保证低比转速离心泵高效率的前提下而不出现驼峰,提出了低比转速离心泵的叶轮按加大流量设计方法进行设计而压出室的喉部面积按常规方法设计的原则。     

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。     

低比速离心泵性能曲线驼峰问题的研讨

通过两个组合6次不同试验证明，低比转速离心泵应使用常规设计方法进行设计。不宜用高比转速低用，工况偏离的方法进行水力设计。高比转速低用的设计方法容易造成泵性能曲线驼峰，效率曲线不收敛。     

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.     

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。     

低比转数离心泵的水力模型设计

分析了泵在能量传递过程中三种能量损失的情况,介绍了为提高离心泵的效率和汽蚀性能应采用的设计思想,通过试验检测比较两种吸水室的优劣,以此证明设计思想的正确性.     

低比转数离心泵的水力模型设计

分析了泵在能量传递过程中三种能量损失的情况,介绍了为提高离心泵的效率和汽蚀性能应采用的设计思想,通过试验检测比较两种吸水室的优劣,以此证明设计思想的正确性。     

低比速多级离心泵消除驼峰的试验研究

研究用同一种叶轮配置4种不同导叶的多级离心泵得出的试验结果,试验揭示了采用改变导叶水力尺寸的方法,消除低比速泵性能曲线驼峰,保持高效率的设计思路。     

一种低比转数耐磨离心泵水力模型的研究

速度系数法是设计离心泵过流部件的常规方法,建立在前人大量的数据统计基础上,形成了一般系数选取规律,它适用于普通离心泵设计。但对于低比转数离心泵,改变叶片出口角度等设计参数时,原有统计数据不再有效,需要探索新的设计规律。本文提出一种新的低比转数离心泵水力模型应用于耐磨泵设计,做了几个应用案例,通过水力试验结果并辅以CFD计算验证,确定了该水力模型对应的速度系数,充实了离心泵设计水力模型库。     

低比速离心泵叶轮优化设计进展

介绍了低比速离心泵叶轮优化设计的主要方法和模型,分析其优缺点,并着重介绍了叶轮多目标优化设计、遗传算法及神经网络等新的优化技术在叶轮优化设计中的应用,指出了低比速离心泵叶轮优化设计的发展趋势。     

极低比转速叶轮内流体的流动分析和叶轮的设计

通过分析得出影响低比转速离心泵效率的主要原因是在叶轮出口存在二次流、边界层的分离等而引起的射流一尾迹结构并提出了改进的方法。实例表明文中提出的加大叶轮出口宽度,采用较大的叶片出口安放角,较大的叶片包角和叶片的线型前部采用较小曲率半径,后部分采用较大的曲率半径等叶轮设计方法能够设计出具有较高效率和较好性能的低比转速离心泵。     

低比转速化工离心泵的可靠性预测

在化工离心泵设计过程中对泵的性能和可靠度进行预测有利于保证泵在运行过程中的可靠性。为给离心泵的可靠性设计提供一种分析手段,以一台低比转速离心泵为对象,给出该泵的设计参数和结构、对水力性能进行数值预测和性能测试。将离心泵看作一个由各部件组成的串联系统,在相关经验或试验数据基础上结合模型泵的特点,分析单元可靠度进而得到零件的失效率,最终通过系统的可靠度计算得出离心泵的可靠度。该设计和分析方法相对于传统的机械设计方法更有利与提高泵的可靠性。     

带分流叶片低比转速无过载离心泵优化设计

针对TS65-40-250离心泵易过载和出现驼峰等问题,采用无过载设计法并添置分流叶片,重新选取叶轮设计参数,设计3种优化方案。采用Pro/E和ICEM分别对3种方案进行三维造型和结构化网格划分,网格总数为150万。利用商业软件CFX12.1对优化方案进行数值模拟,边界条件设定为速度进口、压力出口和无滑移壁面。采用标准k-ε模型,预测了3种方案下的外特性,分析了不同设计方案下叶轮内的压力、流线、湍动能、速度分布。通过数值模拟,得出叶轮1的水力性能和内部流动状态均较好。利用快速成型法加工叶轮1并进行试验。试验结果表明,叶轮1扬程最高高出设计参数的15%,试验效率高于国家标准2%～6%,而且有很好的无过载性能。模拟结果和实验结果表明,采用无过载设计并添置分流叶片优化方法是可行的,这种设计方法可以为低比转速无过载离心泵优化设计提供参考。     

超低比转速复合式离心泵内部流动特性分析

为研究超低比转速复合式离心泵内部流动特性,以一台比转速为16、半开式复合叶轮离心泵为研究对象,应用ANSYS-Fluent19R1软件对模型泵进行三维全流场数值模拟计算,得出泵内部流场及作用在叶轮、蜗壳上的径向力分布规律。结果表明:在不同流量工况下,随着流量的增加,在隔舌附近出现较大的压力梯度;在长叶片与短叶片相间隔流道内低速区面积较大、叶轮出口处分布较多的旋涡;当流量从0.2倍增加至1.8倍额定流量时,作用在蜗壳上的径向力幅值逐渐减小,作用在叶轮上的径向力幅值先减小后增加,在1.0倍额定流量时径向力幅值达到最小,而后增大。为超低比转速复合式离心泵的设计优化提供参考。     

低比转数高效率蜗壳泵的开发

为了开发出一种高效率低比转数 (ns<70 )的蜗壳泵 ,总结了比转数ns=60时的两种试验结果 ,进行了叶轮设计和蜗壳设计的优化 ,并进行了新的试验 ,以揭示叶轮与蜗舌之间的流动干扰。结果表明 ,低比转数蜗壳泵不宜采用常规设计 ,进而提出了一种新的设计方法。     

基于微遗传算法的低比转速泵叶轮的优化

提出一种解决加大流量设计对低比转速泵叶轮进行水力设计易出现驼峰,轴功率易产生过载现象的直接优化设计方法,得到综合性能较好的叶轮。其优化设计方法:通过加大流量设计理论设计初始叶轮,将得到的初始叶轮个体与随机个体作为微遗传算法的初始群体中的染色体,并以效率、消除驼峰、气蚀余量最小为分目标函数建立多目标规划作为适应度,进行微遗传操作。最后,结合设计实例进行验证。研究结果表明,将微遗传算法和加大流量设计理论相结合,直接对叶轮进行优化的方法,提升了低比转速泵的综合性能。     

基于正交设计法的中比转速泵无过载优化设计

以D82-19-2型中比转速离心泵为研究对象,选取导叶喉部面积、叶片数、叶片包角、叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶片出口角、叶轮进口直径7个参数为变量,运用正交设计法制定七因素三水平正交方案L18(37),借助数值模拟方法对泵的性能进行预测,通过分析得到了几何参数对中比转速离心泵性能影响的主次顺序:叶片数对扬程和效率的影响起主要作用,叶片包角对轴功率的影响起主要作用;正交优化方案的数值模拟结果表明,该方案既满足无过载性能的要求,又保持了较高的效率,可为中比转速离心泵无过载设计提供参考。