叶轮型式对超低比转速高速离心泵性能的影响

为了分析不同叶轮型式对超低比转速高速离心泵性能的影响,对采用普通叶轮与复合叶轮离心泵内部流动进行数值模拟.计算基于连续方程和雷诺时均N-S方程,采用标准的k-ε湍流模型和SIMPLEC算法.模拟采用不同长短叶片的复合叶轮的超低比转速高速离心泵在设计工况下的全三维流场,得到短叶片径向和周向偏置位置的最佳组合.着重分析比较采用普通叶轮和复合叶轮两种离心泵模型方案在不同流量下叶轮内部的速度场和压力场,得到其内部流动的主要特征.研究结果表明,在其他过流部件相同的条件下,采用长短叶片的复合式叶轮离心泵其性能比普通常规叶轮更佳.     

离心油泵口环间隙对泵腔内流动的影响

对选用的低比转速离心油泵进行2种不同计算域的数值模拟,证明包含叶轮口环及前后泵腔计算域的计算结果更准确,且泵腔中流体的旋转角速度约为叶轮旋转角速度的30%～50%.为了反应叶轮口环间隙大小对泵腔流体流动的影响,改变叶轮前口环间隙大小后重新进行数值模拟,结果表明其大小对泵腔内流体流动的压力及速度的分布均有较大影响,随着间隙值的增大,压力系数变小,泵腔内流体的速度随之增大.     

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。     

转速变化对离心泵性能影响的数值模拟

以1200S56型双吸离心泵为研究对象,通过Fluent软件,运用雷诺时均方程和RNGk-ε湍流模型,结合SIMPLEC算法,对其8个转速下的5组相似工况进行三维全流道数值模拟.由模拟结果分析相似工况点上泵内部流场的变化情况,发现在相似工况下泵内部流场高度相似,符合泵的相似理论.由数值模拟结果计算各工况的性能参数,得出数值模拟预测值相对于比例定律计算值的误差.结果显示,转速变化时,泵的效率下降很小,而扬程、功率的相对误差多数都在1％以内,说明比例定律能较好地反映泵的性能参数随转速的变化情况.     

离心泵转速改变对泵装置效率的影响

讨论了离心泵的运行转速改变后，由于泵效率和管路效率的变化而给整个果装置效率带来的影响，由此可以判断离心泵改变转速后，泵装置的运行是否合理，并可确定泵装置运行的最佳转速范围。     

基于CFD技术的超低比转速离心泵叶轮的优化设计

应用正交试验的方法,针对影响复合式叶轮短叶片设计的叶片数、叶片径向进口的相对位置、叶片周向偏置度和偏转角4个主要因素,组合出16种不同叶片型式的复合式叶轮,分析各个因素水平对离心泵性能的影响趋势.利用CFD技术分别对常规叶轮和复合式叶轮两种方案进行数值模拟和性能预测,得到超低比转速离心泵优良的水力模型,实现对离心泵叶轮的优化设计.     

缝隙引流叶片对低比转速离心泵性能的影响

低比转速离心泵由于叶轮直径大、出口宽度小、流道扩散严重等原因,导致其效率偏低且很难改善.缝隙引流技术可大幅提高低比转速离心泵的性能.为进一步分析缝隙引流技术对不同低比转速离心泵性能的影响,设计3种不同比转速的常规叶轮和缝隙引流叶轮.为便于分析比较,将同一比转速的叶轮在同一蜗壳内进行实验.实验结果表明:缝隙引流技术可有效地提高扭曲叶片叶轮的性能,且对不同低比转速离心泵性能的影响程度和影响区域不同;缝隙引流叶片包角和缝隙越小,对泵性能的改善越有利.     

蜗壳出口位置对低比转速离心泵性能的影响

为了研究蜗壳出口位置对低比转速离心泵性能的影响,在保证蜗壳基圆、前八断面面积及形状、蜗壳出口直径和中心高相同的前提下,改变蜗壳出口位置,分别设计出A、B、C三种型号蜗壳.以清水为介质,基于雷诺平均法、RNG k-ε湍流模型,对比转速为46的离心泵进行数值计算.结果表明:三种不同出口位置情形时离心泵的外特性变化趋势基本一致,但最高效率值有所不同,在各个工况点,C型的效率均高于A、B型,且三者的高效区均向大工况偏移;三种型号蜗壳的离心泵,在各自相应工况下,叶轮进口处的静压分布、湍动能分布和流线分布大致相同,而叶轮出口及蜗壳流道中三者的变化较大,表明改变蜗壳出口位置对叶轮进口处内流场的影响较小,主要影响叶轮出口及蜗壳流道中内流场的变化.     

低比转速离心泵的面积比原理

依据离心泵的面积比原理,提出了建立在面积比原理基础上低比转速离心泵在加大流量设计后计算面积比、第八断面面积的方法及计算公式,此面积比和第八断面面积与泵的流量加大系数、比转速加大系数有关,解决了依据经验统计值确定面积比且不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题.实例表明:提出的计算方法能够提高低比转速离心泵的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论.     

低比转速离心泵运行可靠性的研究

本文针对低比转速离心泵存在扬程曲线有驼峰、大流量运行时过载、易发生汽蚀、易泄漏等难题,从消除驼峰、采用无过载设计方法、提高离心泵抗汽蚀能力、采用机械密封和应用监测系统与故障诊断等角度进行了研究,提出了相应的设计方法或措施,可作为低比转速离心泵设计的参考依据。     

节段式多级离心泵比转数的选择

本文从节段式多级离心泵的比转数、级数和效率关系入手,以目前水泵制造业工艺水平所能达到的精度为依据,在对现有节段式多级离心泵的结构特点进行统计和分析的基础上,指出了比转数与泵转子动力特性之间的内在联系。即通过泵的结构参数、力学特性和性能参数之间的联系,建立了相互间的函数式。并给出了节段式多级离心泵的合理范围,比转数n,等于60～100,级数i不超过6级。文中还进行了实例分析,证明用本文提出的方法可以达到在结构设计之前合理确定比转数的目的。     

特低比转速离心式潜水电泵水力设计

在总结国内优秀水力模型基础上提出15≤ns≤30特低比转速离心式潜水电系设计方法和主要几何参数的选择原则．并给出ns＝15．8水力设计实例．     

离心泵转子系统临界转速的计算

依据Ｐｒｏｈｌ传递矩阵对离心泵系统进行了离散化,建立了传递矩阵的数学模型,并对"干"、"湿"两种状态下的转子临界转速进行计算,将计算结果与测试结果进行了对照,证明了计算方法的正确性．     

低比速离心泵的设计方法

总结低比速泵设计的四种主要方法:加大流量设计法、无过载设计法、短叶片偏置设计法和面积比法。阐述其设计原理及主要几何参数的选择,介绍一些统计资料和作者的部分研究结果。     

锥形吸入室离心泵的入口旋流

本文在试验研究基础上,用三维流动理论,论述了离心泵入口旋流的特性、产生条件和原因,给出了旋流存在区域。分析了旋流和预旋的内在联系,并对一些问题提出了新的论点。     

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。     

流量计法测量微型溅射离子泵抽速的方法

介绍了基于流量计法原理搭建的抽速测量装置.在1×10^-4~1×10^-2Pa下使用磁悬浮转子真空计测量压力,当压力低于1×10^-4Pa时使用电离真空计测量压力.提出了一种测量电离真空计抽速与放气率的方法,测量了电离真空计在1×10^-6~1×10^-4Pa压力下的抽速与放气率.在搭建好的设备上,测量了微型溅射离子泵对氮气和氦气的抽速.使用COMSOL软件分析了不同压力下泵的放电状态并与实验结果进行对比,所得结果一致性好.流量计法的相对标准不确定度低于4.4%