150QJS20型精铸不锈钢深井泵的开发

精铸不锈钢井泵成本高,市场定位为中高端用户,在对耐腐蚀、耐磨及使用寿命较高要求的特定场合有着广泛的应用.为研制高端深井泵产品,在精铸不锈钢工艺的基础上,开发出150QJS20型多级深井泵.在研制过程中主要采用了4个方面的技术:首先,精铸不锈钢井泵导叶壳体的翻边采用向外翻边的方式,消除了向内翻边时存在的精铸过程清砂困难;其次,泵的导叶采用了圆周弯扭式的径向导叶,比传统的铸造工艺中采用的空间更节约材料,也缩短了轴向长度,提高了运行可靠性;第三,泵体结构采用拉杆连接,级与级之间采用止口连接,由密封圈进行密封,整体外观更加紧凑,运输和检修更为简便;第四,主要配件通用,保证了系列产品零件的互换性,减轻生产加工成本.通过进行样机试制和试验表明150QJS20泵效率接近国标,但单级扬程显著增加,相比传统的空间导叶式多级井泵,其结构更紧凑轻巧.通过150QJS20多级深井泵的研制,对发展中高端井泵产品提供了一定的参考.

塑料井泵新型轴向导叶设计及内部压力脉动特性

设计开发了一种新型轴向导叶,基于CFD方法进行了全流场三维定常和非定常数值模拟,探讨了该新型轴向导叶内部的压力脉动现象,得到了额定工况下首级叶轮出口、次级叶轮出口、首级导叶内部和次级导叶内部压力脉动特性,并通过快速傅里叶变换进行了频域分析.结果表明:与空间导叶相比,轴向导叶水力性能略低,但较径向导叶有很大优势;新型轴向导叶的压力脉动产生于叶轮出口与导叶进口交界处,且在向导叶传输的过程中脉动信号呈衰减趋势;从导叶进口至导叶出口,导叶内的压力脉动幅值明显降低,表明该轴向导叶压力转换能力强;次级轴向导叶内压力脉动幅值低于首级导叶;各监测点主频均与叶频相等或为叶频整数倍,首级导叶和次级导叶内频域分布存在一定差别.

基于数值模拟的新型轴向导叶性能分析

由于塑料具有成本低、轻巧、表面光洁等优点已获得广泛的工程应用。但传统扭曲空间导叶由于叶片几何边界复杂,很难通过注塑工艺进行生产,而应采用圆柱叶片。因此,本文通过125QJ20型塑料泵的研发,设计出新型轴向导叶。为分析该导叶的性能,结合自主开发的导叶设计软件DLSJ,根据参数设计出另一径向导叶模型,并将同一叶轮分别与两个导叶进行匹配。再通过Fluent软件,采用标准k-ε模型、SIMPLEC算法对这两组模型分别进行了全流场数值计算,并对导叶内部内流场进行对比分析,结果表明轴向导叶外特性明显优于径向导叶。通过流场分析,该新型轴向导叶能改善导叶内部流动,提高井泵水力性能。同时,新导叶具有注塑简单的特点,可有效降低成本,有着较好的市场前景。

密封间隙对汽车冷却水泵性能影响的研究

为探明汽车发动机冷却泵在高负荷运转条件下,普遍存在的性能指标急速下滑,甚至失效的问题,采用CFD数值计算,研究冷却泵密封间隙大小对泵性能参数的影响。分别计算了完全密封、密封间隙分别为0.2mm,0.3mm及无密封条件下的外特性参数,并作了分析对比。计算结果表明,在密封完全失效的条件下,泵指标只能达到设计指标的60%,而在0.2mm间隙下,性能指标也已下降10%。考虑到冷却泵始终处于振动环境中运行,而通常的端面密封很难长时间保持有效。因此,提出一种屏蔽式的冷却泵,并初步进行了研究。

不同叶轮形式对汽车冷却水泵性能的影响

为分析不同叶轮形式对汽车冷却水泵性能的影响,针对某一汽车水泵,分别设计了开式和闭式2种不同形式的叶轮,采用Fluen软件对叶轮内部流动进行全流场三维数值模拟,并选取闭式叶轮进行试验验证,证实了模拟结果的可靠性。试验结果表明,采用闭式叶轮效率更高。数值模拟结果表明,2种叶轮内部静压从进口至出口都逐渐升高,但开式叶轮入口处存在明显的低压区,易发生汽蚀。且在开式叶轮内部存在明显的漩涡和回流,闭式叶轮内部流动更稳定流畅。可见,叶轮形式对于水泵性能有较大的影响,采用闭式叶轮有利于提高该汽车冷却水泵的水力性能。

低比转数离心泵进口预旋的数值计算

为研究预旋对泵性能的影响,基于欧拉方程和斯托道拉方法,采用径向前置导叶实现预旋,以CFD软件Fluent为平台,以单级低比转数离心泵为研究对象,改变前置导叶几何参数设计3组方案,通过对3组前置导叶预旋方案进行数值模拟,从内部流场和外特性分析预旋对离心泵无过载性能的影响.结果表明:从内流场上看,预旋越强,导叶出口圆周速度越大.若不考虑边壁影响,圆周速度沿径向由内到外呈增大趋势,沿流动方向,圆周速度略有减小,与速度矩保持定理有一定的偏差.从外特性上看,通过增加预旋获得了陡降的H-Q曲线及平坦的P-Q曲线,并且效率在小流量到额定流量附近还略有提高,因此,通过预旋实现全扬程无过载是可行的.