叶片厚度对轴流泵性能的影响

采用RNGk-ε紊流模型计算了轴流泵装置内部的三维紊流流场。通过计算表明,装置在相同的流量下,随着轴流泵叶片厚度减薄,水泵的扬程和轴功率增加,最高效率点向大流量偏移,且最高效率有所提高;叶片压力面的压力增加,使叶轮扬程的增加,而叶片吸力面的压力变化较小,略有增加,使得叶轮空化性能有所改善,最后通过模型试验验证了计算的结果。     

立式轴流泵水力不稳定工况流场数值预测

为了研究轴流泵位于水力不稳定工况的流动特性,基于N-S方程以及RNGκ-ε湍流模型,对轴流泵进行三维湍流数值计算。预测得到设计工况下的扬程与模型参数接近,说明所采用的数值计算方法可以较为准确地预测轴流泵内部流动特性。计算结果表明:在0.35Q_d至0.5Q_d流量区间内,轴流泵的流量-扬程曲线呈现正曲率特性,此区间内流量工况即为其水力不稳定工况;伴随着流量由设计工况Q_d依次减小至0.5Q_d和0.35Q_d的过程中,轴流泵内部流态逐渐恶化。在0.35Q_d工况点,叶轮进口前水流存在强烈的预旋,进口存在漩涡导致流体不能有效进入叶轮室,同时叶轮室内流体脱流现象严重,严重堵塞流道,致使叶轮无法有效对流体做功。     

行业动态

由江苏省水利厅和江苏大学合作研究的可调节叶片高比转速斜流水力模型,目前在北京通过专家组织的成果鉴定。南水北调东线工程从长江江苏段调水,经山东到天津,规划使用2米口径以上大流量低扬程水泵300多台。由于调水工程中有些泵站扬程变化范围很大,若使用以往常用的轴流泵,在低扬程、大流量时效率很     

螺旋轴流泵的设计开发

在大量实践和设计的基础上,对螺旋轴流泵的参数进行分析,提出一种水力设计方法。给出了确定螺旋叶轮诸参数的关系式,设计了一种新型空间导叶,可减小泵的轴向尺寸,添加了便于叶轮拆装的叶轮盘。采用局部加厚的方法对叶轮轮毂和螺旋叶片进行处理,解决了单螺旋叶轮的平衡问题。制造出了样机,对样机进行了试验。还对螺旋轴流泵进行了系列化的设计。获得的结果:水力样机在运行过程中,获得了平缓下降的流量-扬程曲线和功率曲线,特性曲线上无马鞍形区、无过载现象发生,达到设计要求。设计的系列化产品具备大流量、无堵塞、无缠绕、无损性和高性能的特点。     

高性能低扬程轴流泵水力模型开发与应用

针对南水北调和平原水网地区泵站建设需要大量低扬程轴流泵的要求,介绍了新近开发的一批高性能轴流泵水力模型。这些模型具有流量大、效率高和汽蚀性能好的显著特点。其中部分水力模型已经应用在重点泵站工程中。实践表明,这些水泵的水力性能优良。     

基于CFX的导叶与叶片间距对泵装置性能改变的研究

基于CFX采用数值模拟方法计算轴流泵导叶进口边与叶轮叶片出口边的平行间距S的变化对泵装置性能的影响。在质量守恒定理和动量守恒定理的基础上,应用Navier-Stoke方程和标准k-ε湍流模型,通过对轴流泵全流道三维湍流数值模拟,求解了导叶出口处的速度场和压力场。分析了S=9mm,S=12mm,S=15mm 3种情况下,流量、扬程、功率和效率的关系,研究了轴流泵导叶进口边与叶轮叶片出口边的平行间距的变化对泵装置性能的影响。     

轴流泵运行的若干问题探讨

对照叙述电压、电流和泵中扬程、流量的对应关系.电子元件单结晶体管的V-A特性曲线和轴流泵的Q-H性能曲线有相似之处,通过扬程和流量之间存在的数学关系,进一步讨论了轴流泵Q-H性能曲线上的稳定运行和不稳定运行两个工作区.     

南昌市新洲老泵站改建工程潜水泵装置模型试验研究

经多种泵型方案比较,新洲老泵站改建工程确定采用2台大型立式潜水轴流泵装置,配套电机功率800 kW,泵与潜水电机直联。进水流道采用簸箕型流道,出水流道为井筒式。为了预测大型潜水泵装置的水力性能,在中水北方勘测设计公司的水力模型通用试验台上进行了该装置的模型试验,主要包括:能量特性试验、空化(汽蚀)特性试验及空化气泡发生发展情况观察试验、飞逸性能、进水流道压差测流等项目。获得结果:在试验转速1450 r/min下,泵装置效率为64%的高效区覆盖了叶片角度范围-4°~+2。、泵装置扬程范围3~4.5 m的区域,最高效率65.01%;在装置运行工况范围内,临界空化余量均小于6.5 m。     

南水北调江都四站装置模型振动特性的试验研究

为了确保江都四站轴流泵机组的安全稳定运行,采用三个高频振动加速度传感器对装置模型不同工况下的振动信号进行了采集,并运用加速度有效值对测世结果进行了分析.试验结果表明,在轴流泵转轮-4°、-2°、0°、+2°和+4°叶片角下,泵段振动测量位置为x、y、z三个方向的振动强度都随扬程的增高而逐渐增强.在扬程高于7.0m的工况下,振动强度随扬程的变化明显,振动幅度急剧提高.在相同的扬程工况下,三个方向的振动加速度有效值在不同的叶片角下变化幅度较小.在叶片角为-2°、最高扬程为8.8 m时,x、y、z方向的加速度有效值分别为0.574、0.761和0.539m/s~2,装置模型振动较强,但机组没有出现不稳定现象,该结论为江都四站实型机组稳定运行提供了科学依据.     

轴流泵飞逸转速特性试验研究

介绍对立式和卧式两种轴流泵模型装置进行的飞逸转速特性试验研究,试验结果表明在-6°～+6°叶片角范围内,单位飞逸转速随叶片角度减小而增加,飞逸转速随扬程提高而增加,飞逸转速是额定转速的0.83～1.4倍。     

轴流泵系列水力模型试验研究报告

轴流泵扬程低，直接进行计算设计性能难以保证，因而轴流泵，尤其是大型轴流泵，大多选择模型进行相似设计。本文介绍系列轴流泵水力模型试验研究的阶段性成果，在扬程4．5—10．5m区段内，给出6个模型的综合特性曲线供选用。同时对有关模型试验、叶片数控加工、模型的特点等进行了分析说明，对模型的技术指标作了评价。     

轴流泵多工况空化特性数值计算

基于完全空化模型,应用计算流体动力学(CFD)技术,计算了轴流泵在不同进口流量条件下的全流道流场。研究了不同进口流量条件下,轴流泵的外特性变化,叶片上的压力及空泡体积组分分布,对不同工况下的内部流场空化特性进行了分析。计算结果表明,额定流量工况下,轴流泵扬程的CFD计算值准确,与理论值误差在3%以内;非额定流量工况下,CFD计算可以得到空化发生区域及空化程度。空化发生时,叶轮叶片表面的压力下降,叶片对流体做功减少,引起水泵效率下降。各流道叶片上的空泡体积组分分布相似,但呈现出一定的非对称性,这种非对称性是造成轴流泵在空化发生时运行不稳定的因素之一。     

3BA-9离心泵扬程曲线驼峰的消除

我厂3BA—9离心泵于79年获国家银质奖(表18为3EA—9离心泵国内外先进水平对照表)。此离心泵近几年来生产量大,出口和内销均供不应求,深受用户欢迎.但由于该产品图纸是全国水泵行业联合设计的(水力模型参照苏联标准),其标准扬程曲线在小流量区存有2～3米的“驼峰”——泵的扬程曲线在局部范围出现了波形。它影响水泵在小流量时工作性能不稳定。近年来,全国水泵行业把BA 型离心泵存     

串列式双级轴流泵性能的数值模拟

为了揭示串列泵的内部流动机理及其能量特性,采用两个具有试验结果的轴流式叶轮和一新设计的导叶串联组成了一串列式轴流泵模型。应用Pro-E对该串列泵进行三维实体造型,用数值模拟的方法计算泵内的流场。数值计算采用NUMECA商业软件。在不同的工况条件下获得前后叶轮内部的速度矢量分布。基于流场计算结果,预测包括扬程、效率和轴功率在内的串列泵性能。将数值计算的结果与原叶轮的试验结果进行对比并与首级叶轮比较,串列轴流泵次级叶轮压力面和吸力面的速度具有较大的差值。与一般的轴流泵比较,串列式轴流泵具有比较宽的高效区,最优工况点向大流量区域偏移,其轴功率不再像普通轴流泵那样随流量的增加而减小。为了分析前后叶轮的相互作用,预测不同的后叶轮叶片偏转角条件下的串列泵性能,结果表明后叶轮的叶片偏转角对串列泵性能有重大的影响。     

望虞河双向开敞式轴流泵装置模型试验研究

望虞河泵站是治理太湖的重点工程,装有8台国内最大的双向开敞式低扬程轴流泵。本文介绍泵站改造的原因,试验研究的主要成果:拟采用的改造模型的装置试验结果、由模型换算得的实泵性能指标等。     

立式轴流泵装置叶片区压力脉动数值分析

压力脉动是影响轴流泵装置安全稳定运行的重要因素之一,为明确轴流泵装置叶片区压力脉动的变化规律,基于CFD软件对立式轴流泵装置全流道进行三维非定常数值计算,获得了轴流泵装置叶轮和导叶体区域的压力脉动时域数据,分析了最优工况时各监测点压力脉动特性,以及3个特征监测点的压力脉动随流量的变化规律。结果表明:最优工况时,叶轮进口压力脉动幅值从轮缘到轮毂逐渐减小;叶轮出口压力脉动幅值从轮缘到轮毂先减小后增大;导叶体出口处的压力脉动幅值从轮缘到轮毂先增大后减小。叶轮进口轮缘处压力脉动幅值随流量增大而减小;叶轮出口轮缘处压力脉动幅值随流量增大先减小后增大;导叶体出口轮缘处压力脉动幅值随流量增大而减小。小流量工况时各监测点的压力脉动主频幅值均大于最优工况和大流量工况。计算结果为分析轴流泵安全稳定运行提供了参考。     

高性能低扬程轴泵水力模型开发与应用

针对南水北主财和平原水网地区泵站建设需要大量低扬程流泵的要求,介绍了新近开发的一批高性能轴流泵水力模型,这些模型具有流量大,效率高和汽蚀性能好的显著特点,其中部分水力模型已经应用在重点泵站工程中,实践表明,这些水泵的水力性能优良。     

轴流泵叶轮汽蚀两相流的数值模拟与分析

为了分析某型号轴流泵叶轮汽蚀状态下汽液两相流特征,本文基于均相流模型、RNG k-ε湍流模型与SIM-PLEC算法,分别从外特性和内部流场两方面分析了轴流泵叶轮的空化过程,通过定量分析不同NPSH下轴流泵的扬程下降和空泡分布的对应关系,讨论了不同空化状态下叶轮内部速度场和压力场的分布,寻找出轴流泵空化发生破坏的位置和发展趋势。数值模拟结果表明,空化初生时空泡产生于叶片背面进口轮缘处,随着轴流泵进口压力的不断降低,叶片背面外缘处空泡逐渐向轮毂侧发展,且外缘侧空泡不断向前推进,在装置汽蚀余量NPSH为6.62m时,空泡基本覆盖叶片的背面,此时叶片丧失了部分做功能力,且扬程下降明显。计算模型泵进行了现场运行试验,试验结果表明,数值模拟的空泡分布与实际破坏位置一致,验证了数值计算的准确性,也为解决轴流泵汽蚀破坏问题提供了内流流场参考。     

双向轴流泵装置性能预测与内部流动分析

对一采用S形叶片的双向轴流泵装置进行数值研究,在不同流量工况条件下分析泵的正、反向运转性能,对该泵的瞬时启动过程进行了监测并对泵内的非定常空化现象进行了分析。研究表明,正、反向运转时,泵的性能存在明显的差异,反向的扬程和效率均高于正向;在泵正向启动过程中,叶轮背面进口边产生空化区,反向运转时未发生明显的空化现象;两种运转模式下,叶轮进出口断面上压力脉动特征频率分布相似,但叶轮进口的压力脉动幅值较高。     

基于数值模拟的迷宫螺旋泵性能研究

应用Fluent软件对迷宫螺旋泵进行模拟分析,并对迷宫螺旋泵的性能和结构参数之间的关系进行定性分析。结果表明:迷宫螺旋泵扬程系数最大值随流量的增大而减小;螺旋角增大,流量范围明显下降,相同流量下的效率值相应增大,最大扬程系数的螺旋角大约为60;°径向间隙减小,流量范围有所减小,相同流量下的效率相应增大;螺纹棱宽增大,流量范围稍微下降,相同流量下的效率有所增大;螺纹槽宽减小,流量范围明显下降,相同流量下的效率有所增大;螺纹槽深减小,流量范围急剧减小,相同流量下的效率明显增大。