离心泵的计算机优化选型

利用计算机技术，模拟离心泵性能曲线，绘制其管路特性曲线，准确、合理地确定出工况点，从而解决了离心泵在生产上的难题。     

-含沙水流对离心泵能量特性的影响

通过对三个叶轮含沙量从０～８８ｋｇ／ｍ３的大量浑水试验，分析其水力性能曲线的变化规律，讨论了离心泵抽送含沙水流时的扬程、效率和流量之间的变化关系；分析了含沙量对离心泵能量特性的影响．为抽送含沙水流离心泵的设计和工作性能的预测提供了依据．     

离心泵叶轮外径切割特性曲线换算方法的研究

切割叶轮直径是用来改变离心泵扬程特性曲线的一种方法。采用这种方法，可以减少离心泵的品种，扩大离心泵的使用范围。在进行叶轮外径切割之前，应根据要求性能对原始特性进行换算。采用的方法不同，换算的效果和精度也不同。该文根据对叶轮流道中的水力损失计算结果，提出了一种换算理论扬程特性曲线的方法。经过多台单级离心泵和多级离心泵的试验结果验算，证明了所提换算方法的准确性。     

离心泵叶轮叶片轴向切割设计方法研究

工程中普遍存在离心泵实际流量高于输水系统所需的情况,通过数值模拟研究平移叶轮前盖板对离心泵性能的影响,结合理论推导出平移前盖板改变离心泵扬程的换算公式,实现减小叶轮出口宽度及其工作流量达到泵站节能的目的.研究结果表明:切割叶轮外径与平移叶轮前盖板均会降低离心泵工作扬程,不同的是,前者使H-Q曲线整体向下移动且下降幅度较大,而后者H-Q下降幅度较小,能在小流量工况维持较高的扬程;平移叶轮前盖板后能抑制小流量工况下叶轮内回流旋涡的发展,离心泵效率有所上升,更适合多泵并联工作的场合,具有一定的工程价值;离心泵扬程随前盖板平移而变化的换算公式可以相对准确地预测较小叶轮前盖板移动量时中比转数离心泵0.8~1.0倍设计工况范围内H-Q曲线的变化.     

离心泵性能测试系统的设计与实现

本文介绍了该离心泵性能测试系统的测试原理及测试过程，给出了该系统硬件电路的方案设计，将计算机硬件接口电路与数字电路相结合，以实现离心泵性能检测控制的目的。系统的软件设计包括3部分：数据采集程序；数据处理程序；绘性能曲线并实现打印、打印预览程序。     

无过载超低比转速离心泵水力设计

在比转速n_s<30时通常不再设计成离心泵,因为泵效率较低,轴功率曲线太陡极易产生过载现象,笔者首次较详细地研究超低比转速离心泵的无过载设计方法,针对n_s=23微型离心泵,给出叶轮主要几何参数D_2、b_2、β_2、Z、φ的选取原则和叶片平面流道的绘型。文中还给出测试结果和性能曲线。研究表明;只要设计合理,n_s<30时完全可以设计成效率较高的无过载离心泵。     

离心泵流量输出的控制方法

本文从离心泵运行工况出发,分析了离心泵在实际操作过程性能特性曲线随流量发生变化时的变化规律。通过对离心泵在各种变工况条件下的采用的流量调节控制方法的分析比较,可找出适合于离心泵在运行工况的最佳流量调节方法,达到合于合理地选择泵型号,并在泵的实际运行过程中切实有效地提高能量转化利用率。     

离心泵性能测试装置及其控制系统

设计一套离心泵性能测试装置及其控制系统。离心泵的流量、进出口压力、功率、转速、进出口调节阀的开度等采用单片微机检测,通过自动调节进出口阀控制汽蚀和流量。控制面板可同时显示所有参数,这些参数通过串行通讯输入PC微机,并由PC微机处理储存控制及绘制成性能曲线。试验装置能方便地实现离心泵的恒流输出、但压输出等各种功能。     

离心泵启动过程的数值模拟

离心泵启动过程中,数值模拟方法需要给定叶轮转速随时间变化的经验公式,针对这些不足,从转矩平衡方程的角度出发,对ANSYS CFX软件进行二次开发.根据输入的驱动力矩曲线自动更新叶轮转速,建立包含离心泵和循环管路在内的三维封闭模型,并在此基础上对离心泵启动过程进行数值模拟.将计算结果与实验的特性曲线进行对比分析,二者在性能变化趋势上定性一致,证明此计算方法的有效性.     

离心泵内部流场的三维空化湍流的数值计算

采用Singhal等人发展的一种三维混合流体完整空化湍流模型,基于RNG的k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对离心泵内部的全流道三维空化流动进行定常和非定常数值模拟.根据空化流动模拟计算的结果,得到定常和非定常情况下空化余量和扬程的曲线,与实验结果进行对比,说明计算结果能够真实反映离心泵内部空化流动的性能.进而有效地预测叶轮内部流道空化发生的部位和空化流动的发展情况,分析空化余量的降低对离心泵空化性能的影响.研究结果表明,所采用的空化模型和数值计算方法能够用于离心泵在设计工况下的空化性能的计算.     

离心油泵的性能与相似准则的关系

实验研究了输送介质的粘度、泵轴转速等参数对离心油泵性能的影响．使用相似分析方法，以雷诺数为准则数，考察了离心油泵在不同流量系数下的性能变化规律．结果表明，输送粘性流体时，离心油泵的性能随雷诺数的变化呈现出明显的阶段性特点．     

离心油泵的性能实验研究

通过调节L-AN100机械油的温度从而改变其运动粘度的方法,进行了65Y60型离心油泵的性能实验,全面研究了运动粘度对性能的影响,得到了65Y60型油泵的最优性能与运动粘度的关系曲线和最优工况点效率与雷诺数的关系式,可以用它们来指导离心油泵的选型和设计.     

离心泵转速对工作点参数的影响

利用离心泵特性曲线测定装置,在固定阀门开度下,通过改变离心泵的转速,测出不同阀门开度下系统管路的特性曲线;在固定转速下,通过改变系统管路阀门开度,测出不同转速下离心泵的特性曲线。绘制出所有特性曲线,找出泵的工作点。拟合出所有特性曲线的方程,统计分析出转速对泵工作点的流量、扬程和轴功率的影响。结果表明:当转速变化量为20 %时,流量与转速[qv1/qv2=k₁(n₁/n₂)]的比例系数k₁=0.96～1.52;扬程与转速[H₁/H₂=k₂(n₁/n₂)²]的关系式中k₂=0.81～1.56;轴功率与转速(N₁/N₂=k₃(n₁/n₂)³)的关系式中k₃=0.66～1.37。根据离心泵的比例定律,理论上k₁≈k₂≈k₃≈1,但实验证明,离心泵的比例定律系数在实际工作中变化范围较大,应予修正。讨论了实验条件下离心泵的适配管路,为离心泵在实际应用中节约能源和高效利用提供依据。     

叶片包角对组合叶轮离心泵工作特性的数值研究

为了获得某型组合式叶轮航空燃油离心泵不同叶片包角下的工作特性,对其内流场特性进行数值模拟研究。分别采用定点法和曲线拟合法建立了组合式叶轮的三维模型;利用Pump Linx软件对泵的内流场和出口工作压力特性进行数值仿真计算;在进行样机试验验证数值模拟方法准确性的基础上,基于原包角参数设计基础上增大和减小叶片包角下,进行离心泵的内流场及压力特性研究。仿真结果表明:随着包角增大,叶轮流道内摩擦力的升高导致离心泵增压能力下降;而叶片包角减小,叶轮出口相对速度液流角增大,对泵的增压能力产生积极作用。在叶轮基本外尺寸确定的情况下,必定存在使得泵性能最优的叶片包角,所给出数值模拟方法可用于指导离心泵的工程设计与优化。     

外混式双蜗壳自吸离心泵自吸性能计算方法探讨

本文通过试验研究,将一台没有自吸能力的6吋单级单吸离心泵在不影响原泵性能的情况下改制成功为一种结构简单的外混式双蜗壳自吸离心泵,并对泵的自吸性能进行了理论探讨,导出了在任意安装高度下泵的自吸时间和泵在不同转数下所能达到的最大自吸高度的计算公式。指出了计算值和试验值的自吸性能曲线有相同的规律。     

改善机井离心泵吸水性能的研究

针对河南省清丰县某井灌区由于机井水位下降而造成机井离心泵无法正常工作的问题,对离心泵进行了全面的检测,并结合该井灌区的相关水文资料以及井、泵的性能参数分析,提出了改造离心泵以改善机井离心泵吸水性能的措施,即利用射流技术改善机井离心泵吸水性能。根据井、泵参数设计了射流装置,通过灌区应用,达到了预期目标,该方案为灌溉设备的改造提供了有效的参考。     

叶片进口边位置对船用离心泵性能数值模拟与试验对比

为了研究叶片进口位置对船用离心泵内部流动和性能的影响。针对一国内生产的NSL125-415/A02型船用离心泵,在不改变原始叶轮设计的基础上,运用泵与旋转机械专业设计工具CFturbo分别将叶片进口边两次前移和两次后移,设计了四种新的叶型。然后采用全粘性三维湍流数学模型数值模拟计算了5组(包括原型泵)不同工况下的船用离心泵内流场,对比了不同位置叶片进口边对船用泵流量-扬程、流量-效率等外特性曲线以及叶轮内部流场在不同工况下的流动分布,并且将原型泵数值计算结果与试验进行了比对。结果表明：适当将叶片进口边位置向叶轮轮毂处偏移,可以相对改善叶轮内部流场分布情况,降低叶轮出口位置附近湍动能强度;在一定范围内,随着叶片进口边位置向轮毂处偏移,船用离心泵扬程有所提高,整体效率略有增加,且高效区域面积变大;通过与试验对比,运用数值计算方法来预测船用离心泵内部复杂三维流动是可行的。