弯管入流对离心泵固液两相内部流动特性研究

通过Mixture多相流模型和ANSYS软件,旨在探究弯管入流对离心泵固液两相流动特性的影响,并以固液两相流为介质,对3种不同入流条件下的离心泵进行全流道数值模拟,以期获得更准确的结果。重点分析了固体颗粒在离心泵进口段运动分布情况以及叶轮内部流动特性。研究表明:进口弯管与固体颗粒的协同影响使离心泵的扬程和效率有大幅度下降,随着进口弯管角度的增大,固体颗粒会向着进口段外壁面以及叶片吸力面尾部集中,进口弯管为60º时影响最为明显。同时,研究表明:适当增大弯管角度可以减小离心泵隔舌径向力,但在固液两相条件下,随着弯管角度的增大对离心泵内部压力脉动会产生较大影响。

中比转速离心泵叶片穿孔空化性能分析

为分析叶片穿孔对泵空化性能的影响,该文以中比转速(ns=129)离心泵为研究对象,通过设计不同穿孔直径(D=2,3和4 mm)及穿孔角度(α=-25°,5°,35°和65°)的12种叶片头部穿孔方案,在初生空化和临界空化工况下,对中比转速离心泵进行数值模拟计算。研究发现:空化工况下穿孔方案对离心泵扬程和效率影响不超过1%,叶片进口端穿孔可以平衡叶片工作面与吸力面压力差,将各流道单个低压区阻断为两个,有效改善叶轮内压力分布,减小叶轮叶栅切面气泡体积分数并抑制空泡产生;适当的穿孔角度与穿孔直径搭配方案在初生空化和临界空化工况下均有益于提升离心泵抗空化性能,研究得出的最佳穿孔方案为方案H(D=3和α=35°)、方案I(D=4和α=35°)和方案J(D=2和α=65°)。