次级叶轮进口直径变化对多级离心泵水力性能的影响

为了提高多级离心泵的水力效率,以次级叶轮的进口直径为优化对象,保持叶片型线的方格网不变,共设计了5组具有不同进口直径的水力优化方案,基于RNG k-ε湍流模型进行定常数值计算,探讨次级叶轮进口直径的变化对多级离心泵水力性能的影响。结果表明:在一定范围内减小叶轮进口直径,能够降低叶轮的扬程与轴功率,但扬程减小的幅度有限,最低扬程仅比最高扬程减小了0.64%,而轴功率的降低幅度比较明显,最小轴功率比最大轴功率降低了1.90%,最终可使叶轮的水力效率提高1.29%,多级离心泵次级叶轮的进口直径存在最佳值,能使泵的水力效率相对较高。

节段式多级泵径向导叶水力优化研究

为了研究径向导叶的水力结构对泵水力性能的影响,基于RNGκ-ε湍流模型,对径向导叶采用两种不同水力设计的节段式多级泵进行全流场数值分析和试验研究。结果表明:减少正导叶的叶片数,减小流道的扩散度,并且适当增加叶轮与导叶之间的径向间隙,能够明显地改善导叶内流场结构,减少导叶内的水力损失和降低泵的轴功率,使泵的效率明显提升。

末级压出室水力结构对多级离心泵水力性能的影响

为了研究压出室不同水力结构对节段式多级离心泵水力性能的影响,基于RNG k-ε湍流模型,对末级压出室采用环形结构和双蜗壳螺旋形结构的两组水力模型进行定常数值模拟,并对比分析了两组模型水力性能的变化。结果表明:螺旋形结构的扬程比环形结构高出了1.63%,轴功率比环形结构降低了10.62%,因而效率比环形结构提高了10.69个百分点;叶轮与导叶间的动静干涉作用是导致环形压出室水力性能明显下降的根本原因;节段式多级离心泵的末级压出室采用螺旋形结构,对提升整泵水力性能将产生积极的影响。

底阀对煤矿主排水系统的影响

为了探究底阀对煤矿主排水系统的影响,分别对主排水系统组件采用有、无底阀的两种方案进行计算和分析。结果表明:底阀会使煤矿主排水系统的可靠性和安全性下降,无底阀时水泵吸程和主排水系统的效率与有底阀时相比分别提高了32.07%和0.3%;二者在安装检修和土建成本等方面,无底阀的应用明显优于有底阀;在煤矿井下主排水系统设计和使用过程中,应尽量避免采用底阀为水泵引水,宜采用无底阀的真空泵加射流泵引水方式。