离心泵叶轮进口空化形态的试验测量

为研究离心泵叶轮进口部分的空化形态,以一台中等比转数离心泵为对象,在泵进口管路上增加全透明水箱,基于泵产品智能测试系统和图像采集系统,在离心泵闭式试验台上对3种不同流量下叶轮进口的空化形态进行可视化试验研究。试验结果表明:空泡首先在模型泵叶片背面进口边附近初生,空泡的产生位置因运行工况不同而变化;随着装置空化余量NPSHa的下降,多个叶片背面有空泡产生,并随着叶轮的转动,呈现明显的初生、生长和溃灭的动态过程;当泵扬程下降较大时,空泡的分布随叶轮转动变化不大,且靠后盖板一侧的空泡分布小于靠前盖板一侧。

平衡孔直径对离心泵叶轮进口流态的影响

为研究平衡孔直径对离心泵叶轮进口流态的影响,在降速后的IS80-50-315型离心泵上,用平衡孔直径d分别为0,4,6,8,10 mm的同一个叶轮,对离心泵的扬程、效率和轴功率进行预测,研究泵在设计工况、不同平衡孔直径时叶轮进口处速度矢量和压力的分布情况,并监测叶轮进口处的压力脉动特性.结果表明:加大叶轮平衡孔直径,泵的扬程与效率下降、轴功率提高,且在小流量工况下泵扬程变化更为明显;随着平衡孔直径的增大,平衡孔内液体流速减小,对叶轮进口流体的冲击作用逐渐减弱,叶轮进口处压力变得更加均匀,在一定程度上改善了泵的抗汽蚀性能;随着平衡孔直径的增大,叶轮进口主流区的压力脉动幅值减小,在一定程度上稳定了压力脉动幅值的变化,改善了其不稳定特性;平衡孔直径增大时,叶轮进口区平均静压变化逐渐稳定.

离心通风机叶轮进口的相对涡流

论述了离心通风机叶轮进口相对涡流的产生及其变化规律。分析了相对涡流与流体预旋及叶轮内流的内在联系。初步探讨了影响相对涡流变化规律的重要因素。

离心风机叶轮进口预旋的测量和分析

使用三孔探针和补偿式微压计对HW -G1型离心风机的叶轮进口流场进行了测量和分析。结果表明该离心风机叶轮进口存在预旋 ,且预旋沿周向和轴向分布都不均匀。

叶轮进口直径对排污泵多相流性能的影响

为研究叶轮进口直径对排污泵多相流性能的影响,以3种不同进口直径(100,120,140 mm)的双叶片叶轮为研究对象,采用Mixture多相流模型、Rayleigh-Plesset空化模型和Gidaspow曳力模型对泵内固液气三相流动进行定常数值计算,并将外特性计算结果与试验结果进行对比分析.研究结果表明:增大叶轮进口直径会导致排污泵的运行高效区向小流量偏移,这有助于抑制多相流条件下外特性的降低;叶轮进口直径为100 mm的泵内多相流的效率相对于单相流的效率降低了10.27%,而叶轮进口直径为120 mm的泵和叶轮进口直径为140 mm的泵内多相流的效率相对于单相流的效率分别降低了6.54%和8.20%;3种进口直径的叶轮对应的排污泵临界空化余量分别为4.03,2.06和1.95 m,这表明增大叶轮进口直径能够显著改善泵的抗空化性能,空化造成的流动阻塞效应得到有效缓解;在叶轮进口直径为100 mm的泵内监测到流速较高的固体颗粒,并且随着叶轮进口直径的增大,叶轮表面的固相体积分布减小,泵内固相流速也有所降低,适当增大叶轮进口直径有助于提高排污泵的多相流动性能.

IS65—40—250水力模型的改造——叶轮进口几何参数的选择

通过几种IS泵水力模型的改造,对现有的叶轮进口几何参数选择的观点进行了分析,指出不足,提出了改进意见。

叶轮进口几何参数对离心泵空化性能的影响

对一个低比转速(ns=86 m.m3.s-1.min-1)离心式锅炉给水泵进行了空化性能实验。为了与实验对比,在泵最佳效率点附近,基于标准k-ε模型和VOF空化模型进行了泵内全流道的三维空化湍流计算。结果表明数值模拟能较好地预测泵的平均空化性能。为改善锅炉给水泵内的空化性能,在实验泵已有叶轮的基础上,采用延长叶轮进口及加大叶片安放角的措施设计了5种新叶轮,并以这些新叶轮替代原叶轮进行了泵内全流道的空化流计算。结果表明,适当延伸叶轮叶片的进口位置及加大叶片进口角均可较明显地改善离心泵的空化性能。进一步的流场分析显示,保证叶轮进口的流动均匀性是离心泵空化性能得到改善的重要原因。

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。

叶片轴向进气的离心叶轮设计及分析

研究了位于叶轮0截面叶片轴向进气的离心叶轮气动设计方法和规律.采用四阶三次Bezier曲线生成叶轮子午流道型线,通过分段多项式函数给定叶片在轮盘和轮盖面上的角动量,并针对叶片轴向进气离心叶轮,提出了叶轮进口相对直径的修正公式,研究了其叶片安装角的分布规律.结果表明:轴向进气叶轮叶片安装角分布规律与径向进气叶轮的叶片安装角不同,其叶片安装角基本按单调方式增加;由叶轮进口相对直径修正公式计算后,在工况范围内的全压多变效率可以提高5%左右.

中低比转速两相流杂质泵叶轮优化

目前两相流杂质泵效率偏低,主要原因为尚未有成熟的固液两相流泵的设计方法。为提高杂质泵的效率,本文运用优化思想,以能量损失最小为目标函数,以杂质泵叶轮进口直径、出口直径、叶片数、叶轮进口宽度、出口宽度、叶轮出口安放角为设计变量,经验公式中设计参数的变化范围为设计变量的约束条件,建立了杂质泵的优化模型,建模时,引用了经验速度系数法、速度比设计法的一些公式,以巩义市两相流泵厂的80LXZLJ-80-58泵为算例,通过优化,得到了该两相流杂质泵叶轮参数的最佳组合。该方法可提高杂质泵的效率,也为设计人员提供了杂质泵的另一参考设计方法。

叶轮几何参数对离心泵断裂空化性能的影响

为了改善离心泵的空化性能,研究离心泵断裂空化发生机理,对1个比转数为134的单级离心泵进行空化性能的模拟计算,通过改变叶轮的进口直径、叶片进口安放角和叶轮出口宽度进行数值模拟,根据模拟结果预测了模型泵的空化性能,并分析不同空化余量下叶轮流道内的气泡分布.研究结果表明:在额定工况下,随着进口压力的降低,空泡首先在叶片背面进口边附近产生,然后随着叶轮旋转沿流道向叶轮出口扩散,并随着流道过流面积的增加向叶片工作面扩展;叶轮流道内气泡呈不对称分布的主要原因是由于叶轮与蜗壳的动静耦合作用,使叶轮叶片表面的压力分布不对称造成的;与叶轮进口参数相比,叶轮出口宽度的变化对离心泵空化性能的影响不大;当增大叶片进口安放角后,减小了叶片的弯曲程度,叶片进口的过流面积增大,空化性能得到改善,相同进口压力下的空化余量值减小;在进口直径和进口安放角的变化过程中,均存在一个最佳值,最佳值对离心泵效率和空化性能的提高具有重要意义.

基于智能优化算法的离心泵叶轮优化设计

本文以比转速为67的离心泵叶轮为研究对象,以离心泵的水力效率η以及汽蚀余量NPSHr为优化目标,以包括叶轮进口直径d_(s)、叶轮出口直径d_(2)、叶轮出口宽度b_(2)、叶轮前/后盖板形状、叶轮轴向高度Deta Z、叶片出口角Beta2、叶片数以及叶片包角等15个主要几何参数作为设计变量,利用专业的叶轮机械设计软件CFturbo建立离心泵叶轮的参数化模型,利用先进的智能优化算法对目标函数进行多目标优化,得出15个设计参数的最优组合,利用专业的旋转机械分析软件Simerics-MP+对优化前后的离心泵模型进行数值计算,结果显示,优化后的几何模型水力效率以及NPSHr均有所改善。

双流道叶轮三维造型及数控加工制模探讨

探讨借助CAD/CAM软件三维造型、自动编程和数控加工模具,验证叶轮CAD/CFD辅助水力设计、流场分析和性能预测的优化设计效果;利用Master CAM软件仿真功能模拟验证数控加工可行性;选择合理的数控加工工艺,确保叶轮模具高质量、高精度,产品经过性能测试验证取得了满意的结果。

叶轮轴向端面密封若干参数的关联

对于大部分单级悬臂式泵而言,叶轮前盖板与泵体间密封常采用径向环式密封和轴向端面密封两种形式.由于后一种密封具有可调间隙,密封面磨损小,不易被杂物堵塞等特点,被广泛用于高比转数扬程较低的混流泵上,现对轴向端面密封的液流能量损失及影响容积面积效率的几个主要参数进行推算,以进一步了解他们之间的联系.

新型高效叶轮市场前景广阔

近日,福建省科技咨询服务中心正积极推广纺织机械吸尘系统的新型高效叶轮,并在寻优秀的技术转让合作伙伴。据悉,该叶轮采用闭式叶轮,比原半开式叶轮减少间隙损失,进一步提高了产品的稳定性。新型叶轮采用机翼型叶片,比板式叶片流动效率高,气动噪声低。且叶轮进口采用圆弧形集流器,使叶片进口流场均匀,降低噪声,提高叶轮效率。通过试验表明。

空间导叶式多级离心泵级间能量损失机理

为探究空间导叶式多级离心泵级间能量损失的原因,以1个单级和1个3级潜水泵为研究对象,通过试验和数值模拟相结合的方法,分析其级间能量损失的机理.对单级和3级潜水泵分别进行全流场外特性试验.基于ANSYS软件对3级潜水泵不同流量点进行数值模拟和内流场分析,着重对各级叶轮进口流态、内部旋涡结构和叶片载荷分析比较.结果表明:小流量工况下,3级潜水泵各级扬程接近且与单级扬程相差不大;额定流量工况和大流量工况下,3级潜水泵第1级扬程与单级扬程仍相差不大,但后2级扬程相比于第1级降低了6%~10%.随着流量的增大,首级叶轮来流稳定性不受影响,其后各级叶轮进流流态变差.后2级叶轮进口液体介质冲角变化使其对叶片进口边的冲击增大.后2级叶轮进口处的涡在流量较大时发展为流向涡,从而引起叶片载荷突变,削弱了叶轮做功能力,导致后2级能量损失.研究结果可为多级离心泵的设计提供理论依据.

轴流泵运行工况对叶轮室进口预旋的影响

轴流泵叶轮室进口水流的流态对大型低扬程泵站水泵的安全、稳定和高效运行具有很大的影响。采用模型试验方法和三维湍流流动数值模拟方法,分别研究了轴流泵泵段装置叶轮室进口和立式轴流泵装置叶轮室进口的流态,得到以下主要结论:(1)叶轮室进口流态与水泵运行工况密切有关;(2)在正常运行工况范围内,叶轮室进口水流基本上为轴向流动,无预旋现象;(3)在小流量工况运行时,叶轮室进口的外圈水流出现与叶轮转动方向相同的预旋流动,但内圈水流仍向叶轮室方向流动,而中圈的水流则在预旋流动与轴向流动两种状态之间摆动;(4)轴流泵叶轮室进口在小流量工况发生预旋现象是泵内发生"二次回流"的内特性表现,水泵性能曲线出现马鞍形区则为其外特性表现。

化工循环水泵汽蚀原因分析与改进

针对循环水系统循环水泵长期存在的现场泵体噪声高、振动偏大、效率偏低、叶轮磨损等问题,经过分析,设计缺陷导致的汽蚀是造成以上问题的主要原因。通过对叶轮进口冲角进行核算,采取增大叶轮入口直径、优化叶轮进口冲角等方式对叶轮进行改造,并结合改善叶轮流道光滑度的方法,提出了有效改进叶轮汽蚀的方案。改造后实际运行效果及拆检情况证明,泵抗汽蚀能力明显提高,泵体振动值最高下降1.5 mm/s,泵效率由72%提高至80%。在叶轮材质不变、流量不变、不增加有效汽蚀余量的基础上,通过对叶轮的改造,有效提升机泵抗汽蚀能力,同时达到减振和节能提效的目的。

高抗汽蚀离心泵的仿真优化设计

对离心泵进行仿真优化设计分析——离心泵作为化工行业的重要设备,在其运行过程中发生汽蚀,叶轮会受到破坏,严重影响其性能。针对用户无法提供过高NPSHa的难点,通过改变叶轮进口直径、叶片进口边位置、叶轮盖板曲率半径及加诱导轮等参数进行优化设计,研发出高抗汽蚀性能的单级双吸离心泵。通过数值仿真模拟进行了设计验证,离心泵性能满足各项设计要求。

提高离心式水泵流量的技术措施

离心式水泵在农村排灌中应用极为普遍，但是由于安装、使用与维护不当，经常出现流量不足的故障，既不经济又影响农时。但是只要采取以下措施，就能提高离心式水泵的流量。1．及时更换磨损的减漏环和叶轮一些农户对更换磨损的减漏环和叶轮认识不足，水泵使用多年也不更换。减漏环用来阻止泵体内水流回到叶轮进口，起到密封和保护泵体的作用。减漏环与叶轮磨损较快，间隙增大后水的回流增多，流量减小；而其间隙过小，又会增加摩擦阻力，也会降低流量。当间隙达到1mm时，就应更换新环，并车削叶轮进口处，使其配合间隙保持在0．3～0．5mm的最佳状态。