叶片进口修缘对离心泵汽蚀性能影响的数值计算与试验研究

为了改善离心泵的汽蚀性能,根据经验,确定了两种叶片进口修缘形式。首先通过原型泵的外特性试验,确定了能量性能和汽蚀性能曲线。基于完整空化模型和混合流体两相流模型,对原型泵运行工况下叶轮内空化流动进行全流道数值计算。预测得到原型泵能量性能和汽蚀性能曲线,与试验曲线吻合良好;同时得到汽蚀发生过程中叶轮流道内空化发展的静态特征,与理论相符。故采用相同的数值分析方法对两种叶片进口修缘后的叶轮进行分析,分析表明：进口修缘后泵的汽蚀性能得到了提高,叶片进口工作面修缘形状越接近流线型,泵的汽蚀性能越好。对较好修缘形式的泵进行试验,得到其能量性能曲线和汽蚀性能曲线,数值分析与试验研究的曲线吻合,修缘后泵的临界汽蚀余量得到改善。研究结果对离心泵汽蚀改善的方法具有一定的指导意义。     

长短叶片离心泵汽蚀性能数值模拟分析及实验研究

为提高离心泵的汽蚀性能,利用CFD数值模拟分析与实验研究相结合的方法对长短叶片离心泵在不同汽蚀余量时叶轮内部气液两相的分布规律进行分析研究,分析了3种不同短叶片进口直径在不同汽蚀工况时气泡分布情况对叶轮内部流动和性能的影响。分析结果表明:选择合理短叶片的进口直径可以有效提高离心泵的抗汽蚀性能,避免叶轮进口堵塞和流道内发生漩涡汽蚀。当汽蚀余量减小到一定程度,离心泵短叶片进口直径为0.65D2(D2为叶轮外径)时,在长叶片和短叶片的背面都会出现漩涡汽蚀区;当离心泵短叶片进口直径为0.75D2时,在长叶片背面与短叶片工作面间的流道内会出现两个漩涡汽蚀区;当离心泵短叶片进口直径为0.85D2时,离心泵的抗汽蚀性能最佳。     

浅析多级离心泵汽蚀试验方案

汽蚀试验是泵类一项验证其汽蚀性能的重要试验,由于汽蚀相对较抽象,在试验时无法直观看到汽蚀现象,只能通过仪表测量的数据变化来间接判定发生汽蚀。针对目前在国内外各大泵厂对多级离心泵的汽蚀试验方法,有必要分析和制定统一的、符合标准的关于多级离心泵试验程序。     

离心泵的叶片进口几何形状对泵汽蚀性能的影响

为了改善离心泵内的汽蚀性能,以ZA150 -315石油化工离心泵为研究对象,在离心叶轮基本外尺寸和设计转速相同的情况下,以3种不同厚度变化规律构造3种离心泵叶轮,运用FLUENT软件进行数值模拟计算,得到了汽蚀发生时泵内部气-液两相分布规律和压力分布规律.分析表明:叶片进口段的形状影响泵的汽蚀性能.叶片进口段形状越接近流线型泵的抗汽蚀性能越好,加大叶片进口段曲率半径可以降低泵的汽蚀余量,改善泵的汽蚀性能.     

螺旋离心泵的汽蚀性能分析

以150×100LN-32型螺旋离心泵为研究对象,对其汽蚀过程和汽蚀条件进行了分析.使用经验计算公式对其汽蚀余量进行了计算,并通过试验验证了计算值.采用Fluent软件,选用标准k-ε模型和汽蚀模型,对螺旋离心泵的汽蚀过程进行了模拟,找出了其最容易发生汽蚀的部位.从泵汽蚀基本方程出发,通过对螺旋心泵的结构进行分析,指出其汽蚀部位最容易发生汽蚀的原因、具有多级加能的作用和其具有优良的抗蚀性能.     

离心泵兼顾效率和汽蚀性能的理论分析与设计

从离心泵效率和抗汽蚀性能两者互为兼顾的观点出发,分析了离心泵叶轮几何参数与泵效率、汽蚀性能之间的定性关系,结合设计经验和实例,提出了叶轮主要几何参数的取值范围.     

减轻双吸式离心泵叶片汽蚀的试验研究

通过大量运行观测和对比,揭示了叶片进口形状改变对水泵汽蚀过程的影响和汽蚀产生的原因。通过改变离心泵叶片结构试验,提出了减轻离心泵叶片汽蚀的途径。     

长短叶片设计对改善离心泵汽蚀性能的作用

通过将含有偶数叶片数的离心泵叶轮设计为长短叶片间隔的方式，可以增大叶轮喉部的过流面积，降低叶轮喉部的液流速度，改善泵的吸人性能，很好地避免了泵在大流量点运行时发生严重的汽蚀现象。     

离心泵汽蚀现象分析及防汽蚀措施

主要介绍了离心泵汽蚀现象及形成机理,重点突出了两个主要概念:装置汽蚀余量(NPSHa)和必需汽蚀余量(NPSHr)。对吸上装置和倒灌装置,分别给出了装置汽蚀余量的计算公式。在此基础上,列出了提高离心泵抗汽蚀能力的方法。     

基于空化模型的多级离心泵汽蚀性能分析

应用Rayle igh-P lesset气泡方程建立离心泵空化模型,并与气液两相湍流控制方程耦合求解,得到了多级离心泵内三维湍流场及气液相分布,捕捉到气泡的初生、发展及冷凝过程。计算了不同流量下的离心泵的必需汽蚀余量并与实测结果进行了对比分析。     

Numerical Research on Performance Prediction for Centrifugal Pumps

Performance prediction for centrifugal pumps is now mainly based on numerical calculation and most of the studies merely focus on one model. Therefore, the research results are not representative. To make an improvement of numerical calculation method and performance prediction for centrifugal pumps, performance of six centrifugal pump models at design flow rate and off design flow rates, whose specific speed are different, were simulated by using commercial code FLUENT. The standard k-ε turbulence model and SIMPLEC algorithm were chosen in FLUENT. The simulation was steady and moving reference frame was used to consider the impeller-volute interaction. Also, how to dispose the gap between impeller and volute was presented and the effect of grid number was considered. The characteristic prediction model for centrifugal pumps is established according to the simulation results. The head and efficiency of the six models at different flow rates are predicted and the prediction results are compared with the experiment results in detail. The comparison indicates that the precision of head and efficiency prediction are all less than 5%. The flow analysis indicates that flow change has an important effect on the location and area of low pressure region behind the blade inlet and the direction of velocity at impeller inlet. The study shows that using FLUENT simulation results to predict performance of centrifugal pumps is feasible and accurate. The method can be applied in engineering practice.     

中开多级输油离心泵的汽蚀与效率研究

离心泵汽蚀余量与转速的平方成比例,即Δｈｒ∞ｎ＾２,为获得小的Δｈｒ值,需要成倍降低ｎ值。输油时由于粘度起决定性作用,ｎ值降低,会使圆盘摩擦功率损失急增,效率急剧下降,为此输油时的效率和汽蚀与清水泵相比,在技术上显得更为复杂。本文从生产实例出发,分析并解决了汽蚀余量与效率的矛盾统一问题。     

离心泵空化监测试验

为了探索离心泵空化的特点和规律,在实验室条件下,利用水听器和加速度传感器捕捉了离心泵空化时的高频辐射噪声以及由此引起的泵壳振动信号.分析发现:空化前后,水声信号和振动信号在5 kHz以上频段的能量分布呈现出先增大后又逐渐减小的变化趋势,且水声信号对空化更敏感,空化后在8～12 kHz频带内出现了明显的峰值.水声信号和振动信号的双谱在空化前后存在着显著的差别,其双谱在5 kHz以上的高频特征可作为离心泵空化在线监测或离线检测的参考依据.     

离心泵内部流场数值模拟与性能分析

利用FLUENT6.3软件对ISG65-125离心泵过流部件全三维流场区域进行数值模拟。在多重参考系坐标下,基于雷诺时均N-S方程与标准k-ε模型,采用非结构化网格和标准SIMPLE方法求解,对离心泵内流现象和规律进行了分析,并将数值模拟结果与实验值进行对比,验证了模拟结果的可靠性,总结了产生误差的因素。     

离心泵的汽蚀及预防措施

汽蚀是离心泵失效的重要方面,对离心泵有相当大的影响。本文简要介绍了离心泵图中发生水泵汽蚀的各种原因、汽蚀发生现象的各种分类、汽蚀可能产生的各种危害,提出了实际工业生产中用于预防发生汽蚀的各种措施,如尽量降低离心泵的整体安装量和高度,减少空气吸入泵和管道的空气阻力等等该方法可用来有效抑制高压离心泵的发生汽蚀。     

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。     

基于仿真分析的离心泵特性曲线计算

采用多参考坐标系模型和标准k-ε双方程湍流模型,应用流体动力学软件FLUENT对一种标准离心泵的内部流场进行模拟计算,通过对泵内流场的压力分布和流动速度进行分析,得到其内的流动状态,进而利用仿真结果计算出泵的特性曲线,并与试验性能曲线进行对比,在额定工况附近二者吻合情况较理想。