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.     

叶轮进口参数对泵性能影响的研究

研究了叶轮进口直径与相对速度和汽蚀余量之间的关系,并分别以降低叶轮进口相对速度和降低泵汽蚀余量为目标,推导了叶轮最佳进口直径的计算公式,给出了兼顾效率和汽蚀的水泵叶轮进口直径选取原则,为叶轮最佳进口直径的选取提供了理论依据,为基于多参数对水泵性能整体影响的优化设计提供了更加可靠的约束条件。     

大型泵叶轮抗汽蚀性能的改善

介绍了景泰川二期电力提灌工程泵站两种大型双吸离心泵叶轮的改进设计及其效果。     

车削叶轮方法对泵性能的影响

介绍了用两种方法车削叶轮外径时,在改变泵性能上所产生的差别,通过分析解释了产生这种差别的原因,并提出了改进切削叶轮外径的方法。     

叶片进口边对混流式污水泵叶轮外特性及汽蚀性能的影响

为优化设计某比转速为280的混流式污水泵叶轮,并研究叶片进口边向前延伸对混流式污水泵扬程、效率以及汽蚀性能的影响,在叶轮轴面投影图等参数不变的情况下,在现有方案的基础上将叶片进口边适当向前延伸,设计出方案一和方案二,基于CFD技术对3个方案进行外部特性和内流特性分析.结果表明:叶片进口边适当向进口延伸可以在一定程度上提...     

叶片曲率半径变化对离心泵叶轮水力性能的影响

为了探究叶片曲率半径变化对离心泵叶轮内部流动特性以及对叶轮水力性能的影响,采用基于RNG k-ε湍流模型对某型号离心泵进行定常数值计算。在原模型的基础上,将叶片出口角在17°～23°区间内进行变化以改变叶片中后部的曲率半径大小,并在分析叶轮内速度场和压力场变化的基础上探讨叶轮水力性能发生变化的原因。结果表明：减小叶片出口角,能够有效地减小叶片中后部的曲率半径,但对叶轮扬程减小的幅度有限,最低扬程仅比原模型计算值减小了0.43%;而叶片中后部曲率半径的减小,能够有效地减小叶片两侧压差,从而进一步降低叶轮的轴功率,最小轴功率比原模型计算值降低了1.12%,最终可使叶轮的水力效率提高0.61个百分点。     

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。     

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。     

对称半螺旋形吸水室对多级离心泵汽蚀性能的影响研究

为提高环形吸水室的节段式多级离心泵的抗汽蚀性能,采用对称分布的半螺旋结构对环形吸水室进行水力优化,并对优化前后的多级离心泵进行数值计算和流场分析,最后进行汽蚀试验验证。研究结果表明,优化后的环形吸水室的流场结构有了较明显的改善,增大了首级叶轮叶片入口边的压强,提高了泵的抗汽蚀性能。经汽蚀试验验证,泵的汽蚀性能完全达到设计要求。     

水泵中的回流现象及其对汽蚀的影响

阐述了离心式水泵在欠负荷运行时，发生在叶轮入口处的回流现象、产生机理及其对汽蚀的影响，并对在回流出现时发生在叶轮叶片上的汽蚀现象和影响因素进行了初步探索。     

叶片扭曲对离心泵叶轮水力性能的影响

在分析离心泵叶轮结构特点的基础上,考虑不锈钢叶轮的冲压及焊接工艺等方面,采用了带有锥度的前盖板和S形的扭曲叶片,并研究了离心泵冲压焊接扭曲叶轮水力设计方法.通过CFD对比了扭曲叶片和直叶片表面静压分布规律,结果表明在小流量工况时非设计工况下,直叶片进口背面有明显的负压区,很容易发生汽蚀.采用扭曲叶轮设计方法,在相同条件下泵的扬程提高了1m,效率提高了2%.     

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.     

叶轮进口宽度对液力透平性能的影响

针对叶轮进口宽度对液力透平性能影响规律的认识不足问题,建设了一开式液力透平实验台,对一单级液力透平进行了实验研究,得到了该比转速液力透平的外特性曲线。采用结构化网格技术对液力透平进行了全流场数值计算与分析,数值与实验相结合,验证了数值计算的准确性。对不同进口宽度透平叶轮的数值计算结果分析表明,随着透平叶轮进口宽度的增加最高效率点向大流量偏移,大流量时的效率逐渐增加;对于一定几何参数组合的液力透平,存在最佳叶轮进口宽度使液力透平最优工况点效率最高;透平的流量扬程曲线随叶轮进口宽度的增加变得更加平坦;透平的轴功率变化相对较小。     

叶片进口边位置对双吸离心泵性能的影响分析

针对一种国内生产的双吸泵,利用CFD软件对其内部流场进行数值模拟,依据一元理论对叶轮的水力设计进行检查。在不改变原叶轮设计的基础上分别将叶片进口边三次后移构造出三种叶型A1、A2、A3。数值计算结果表明:在任意工况下叶轮A2的效率比A1、A3的效率都高,且在最优工况下叶轮A2的最高效率比原叶轮的效率高5.8%,高效区也明显变宽。研究表明,在推荐值1～1.3以外时,叶片间有效进出口面积的比值并非越小,泵的性能越好;叶片进口边的位置对泵的性能有很大的影响,适当改变进口边位置可以有效地改善叶轮进口的流动状态。     

离心泵汽蚀性能改善与基于CFD的汽蚀性能预测研究

针对石化装置中高温减压塔底泵工作环境苛刻、汽蚀性能要求高的问题,对泵进行提高汽蚀性能改进设计,设计出两种两组水力模型。用CFX对3种工况两种相位的内部流场进行了数值模拟。模拟结果表明第一组水力模型汽蚀性能较优,制作成实型泵,并对整机进行汽蚀试验。当Q=406m3/h时,临界汽蚀余量CFD预测值为3.74m,试验值为4.02m,误差相差不大,达到了设计要求。CFD技术能够较准确预测离心泵汽蚀性能。     

不同参数对多级离心泵性能的影响

鉴于传统设计的离心泵存在周期长且与实际生产需求有一定的差距等问题,以流体力学(CFD)为研究方法,以离心泵的主要工作部件即叶轮为研究对象,分析其叶片数、叶轮的进出口直径等参数对多级离心泵性能的影响.研究内容主要包括通过设定以上各个影响因素的参数值,分析各项参数对离心泵设计点性能、内流场以及H-Q曲线的影响,为后续的优化设计方案奠定基础.     

不同蜗壳对离心泵汽蚀性能的影响

在离心泵水力模型研究过程中,为了寻找最佳方案,通常分别对叶轮及蜗壳进行优化设计,提出2个以上的叶轮设计方案及2个以上的蜗壳设计方案,然后相互配对组合成多个水力模型方案。通过CFD数值模拟进行筛选后,确定较好的2个水力模型,然后通过模型泵试验确定最终方案。在某离心泵水力模型研究过程中,笔者发现在叶轮不变的情况下,采用不同的蜗壳对离心泵汽蚀性能影响差异明显。