立式自吸泵前口环几何参数对其自吸性能的影响

为探究立式自吸泵前口环几何参数对其自吸性能的影响,以350WFB-1200-50型外混式无密封立式自吸泵为研究对象,在保证自吸泵其他参数不变的情况下,通过改变前口环间隙δ和前口环长度l的数值大小,共设计20种方案.利用数值计算和试验验证相结合的研究方法,通过定常数值计算得到不同方案外特性曲线图及前口环进出口压差图;通过非定常数值计算得到不同方案不同时刻中间截面气体体积分布云图、不同方案自吸泵出口含气率变化图及不同方案自吸完成时间曲线图来研究立式自吸泵前口环几何参数与其自吸性能的关系.研究发现:前口环间隙δ和前口环长度l对自吸泵自吸性能均有影响,适当减小前口环间隙δ和增大前口环长度l均能提高自吸泵自吸性能,且当前口环间隙δ过大时,其对自吸泵自吸性能的影响大于前口环长度l对自吸泵自吸性能的影响.

输送清水时口环间隙对离心油泵性能的影响

以油田和炼油厂常用的65Y60型离心油泵为研究对象,在分别改变叶轮前、后口环,并同时改变前、后口环间隙的条件下,研究了离心油泵输送清水时口环间隙变化对泵性能的影响。研究结果表明,口环间隙的改变对离心油泵的性能有较大影响,其中前口环对性能的影响比后口环的影响要大。口环间隙的改变对离心油泵最优工况参数也有影响,流量改变一般在2m3/h之内,扬程下降最多可达6m,效率下降可达8%。

叶轮口环间隙对离心泵性能影响的模拟和试验

通过数值模拟和试验,研究了叶轮口环间隙对离心泵性能的影响。为准确计算离心泵的扬程和效率,设计了包含前后泵腔在内的全流场模型。基于RNG k-ε湍流模型,建立了3种口环方案,重点从湍动能、涡量和径向力角度,分析了口环间隙对离心泵全流场水力效率和机械效率的影响。结果表明:当口环间隙值减小时,离心泵的扬程和总效率均增大。究其原因有:叶轮内能量耗散降低;叶轮进口处二次流对主流的冲击作用减弱;离心泵的偏心涡动减弱;前腔泄漏量减少。通过对3种口环方案的综合比较,最终确定叶轮口环采用方案I,效率最高而且满足工程实际应用的需要。

口环间隙变化对高转速离心泵性能的影响

为了阐明口环间隙变化对高转速离心泵性能的影响,以一台转速n为38 500 r/min的离心泵为研究对象,基于泵几何参数,建立前、后口环间隙变化为0.01 mm的16种匹配方案,通过数值模拟方法预测了不同匹配方案下离心泵的性能.结果表明:当后口环间隙越小时,效率及轴功率对前口环间隙变化的敏感度越高;当前口环间隙越小时,效率及轴功率对后口环间隙变化的敏感度也越高;当前口环间隙一定时,随着后口环间隙的增大,扬程下降;当后口环间隙一定时,扬程随着前口环间隙的增大出现微小上升;无论是小间隙匹配还是大间隙匹配,前、后口环处泄漏量均随着流量的增大而减小;匹配的间隙值越大,对应模型的扬程及效率越低,功率越大,扬程随流量的变化越明显;口环内部水力阻力的形成主要是消耗了静压,液体通过口环后,其速度的变化并不明显;随着口环间隙的增大,在口环内同一位置处静压下降,动压上升.

叶轮口环间隙对井用潜水泵性能的影响

井用潜水泵的口环间隙大小对泵性能及流场具有较大影响,基于200QJ80-22井用潜水泵,通过CFD软件对泵全流场进行了数值计算,并与试验结果进行对比分析,研究了不同口环间隙大小对泵外特性和内部流场的影响.数值模拟结果表明,整泵的扬程和效率都随着间隙值的增大而减小,特别是口环间隙值增大到0.70 mm,减小更为明显,但功率变化较小.当间隙值达到1.00 mm时,效率从最高点的77.2%减小为68.7%,同时扬程也随之减小了约3.5 m.口环间隙为0.20 mm时,第一,二级叶轮前盖板腔体内以及叶轮出口与前盖板区域间产生回流,泄漏量较小,对叶轮进口流动和流场影响也较小,当口环间隙值增大至0.50 mm时,第一,二级叶轮前盖板腔体内以及叶轮出口与前盖板区域间回流逐渐消失,但更大的泄漏量冲击叶轮进口处,使叶轮进口过流面积减小,严重影响了泵的水力性能.

密封口环磨损对离心泵外特性及内流场的影响

以比转数为88的立式离心泵为研究对象,基于CFD研究不同口环间隙对能量性能及压力脉动的影响.研究分为5组方案,使间隙值f从0.13 mm增大到0.93 mm,Δf=0.2 mm.通过外特性试验结果对比,验证了计算方法的准确性,进一步研究口环间隙变化对性能及压力脉动的影响,结果表明:随着口环间隙的增大,模型泵扬程和效率均有所下降,下降值分别为4.00%和7.99%,前泵腔口环泄漏量增大约3.3倍;间隙变化对泵内流场的影响主要集中在前泵腔及间隙出口处,随着间隙的增大,泵腔低压区向蜗室方向扩大,间隙出口处高压区也有所扩大;绝对速度矢量涡由间隙出口附近向叶轮入口移动,导致入口处流体稳定性变差;隔舌及前泵腔处压力脉动幅值下降明显,下降值ΔCp分别为0.002 5和0.002 0;对比分析5组方案中扬程、效率及压力脉动幅值的变化趋势可知,设计工况下模型泵对前口环间隙变化的敏感范围在0.13~0.53 mm.

叶轮口环间隙对离心泵性能及流动特性的影响

为了研究不同叶轮口环间隙对离心泵性能及其流动特性的影响,以一台单级单吸离心泵为研究对象,开展三维数值计算和试验.在传统口环间隙范围内选取2个不同的值(0.25 mm和0.50 mm)并选取一个大于常规范围的值(0.75 mm),通过对比各个间隙下离心泵的性能和前腔的流动特性,获得了前口环间隙对离心泵性能及流动特性的影响规律.结果表明:随着叶轮口环间隙的增大,离心泵扬程随之减小,效率也随之降低;口环间隙为0.50 mm时叶轮所受的径向力最大,其次是0.25 mm,0.75 mm时最小;随着口环间隙的增大,口环圆周截面的总压分布更加均匀,与前腔相接的部位总压下降,与叶轮进口相接的部位总压上升;受口环及叶轮前盖板所产生的离心力影响,前腔内流体的径向分速度随口环间隙的增大而增大,前腔轴截面的涡量也随之增大,流线的形状更加流畅规则.

离心泵口环间隙附近的空化特性研究

为研究前口环间隙附近空化现象的成因,首先通过一系列无关性验证确保了包含口环间隙及泵腔的完整离心泵模型计算的可靠性,在此基础上进行空化条件下的非定常计算,预测了必需汽蚀余量工况下口环间隙附近的空化现象,结果表明:前口环间隙出口附近流动受叶轮旋转的影响,其静压呈周期性的非均匀分布,其频率为2.27倍转频,并于低压区发生空化,空化开始于以进口段中心为圆心,半径稍小于前口环间隙内侧与进口段流动交汇点半径的某处;前口环间隙出口附近的压力脉动受叶轮旋转及空化的影响而呈现2类频率,其一为叶频及其倍频,其二为空化周期性变化导致的低频,该频率为空化周期性变化频率的整数倍。

中速磨煤机风环动静间隙对石子煤排放的影响

石子煤排放率是影响中速磨煤机安全经济运行的一个重要参数。磨煤机风环动静间隙会随着磨损而增大,使风环出口风速降低,导致石子煤排放增加。以HP863型磨煤机实测结构参数及其石子煤物性分布为基础,采用数值模拟的方法研究了风环动静间隙对石子煤排放的影响。结果表明,风环动静间隙的大小对风环出口风速的影响十分明显,动静间隙从10 mm磨损至20 mm,在65 t/h的总风量下风环出口风速降低10.2 m/s,石子煤总沉降率增加了114%。提出了一个动静间隙防漏风的优化方案,在风环动静间隙由10 mm磨损到20 mm,石子煤总沉降率比优化前下降31%。实际磨煤机风环结构改造后,石子煤排放率降低了68.7%,达到了相关标准要求,已运行近2 a,没有再出现石子煤排放率增加现象,原存在的石子煤排放量过大制约磨煤机出力的问题得到了有效解决。

叶轮口环间隙对农用离心泵汽蚀性能的影响

通过对农用离心泵的汽蚀性能进行介绍,建立了离心泵汽蚀余量的理论计算方程,并分析了汽蚀余量与叶轮口环间隙大小之间的关系。在此基础上,选用RNGk-ε湍流模型,局部网格加密技术和有限体积算法对LZA50-3400离心泵在Fluent软件中进行数值模拟,探讨了在改变叶轮口环间隙大小情况下液体进口处流场的流态特征。通过流场比较分析可以看出,离心泵叶轮口环间隙越小,则过流面积越大。这有利于改善入口流态,所以汽蚀性能也就越好。最后,在试验机上对CFD模拟的结果进行试验检测,试验数据与数值模拟分析的结果基本一致,可靠的研究结论可以为农用离心泵口环结构的研究和设计提供一定的理论依据。

叶轮口环间隙对低比转速离心泵效率的影响

通过改变叶轮口环间隙的大小对不同叶片型式的低比转速离心泵进行试验,证明口环间隙对低比转速离心泵效率的影响与泵叶轮的叶片的型式无关.从能量守恒的角度出发,提出了一种考虑低比转速离心泵口环泄漏量的计算圆盘摩擦损失的方法,以此方法为基础,推导出以泄漏量为自变量的低比转速离心泵机械效率计算公式.最后联合离心泵水力效率和容积效率的计算公式综合分析得出,虽然机械损失随泄漏量增大而减小,但低比转速离心泵的总效率依然随叶轮口环间隙的增大而降低.

等、变径浮动滑动轴承耐磨性能实验分析研究

对等直径浮动滑动轴承和变直径浮动滑动轴承在相同条件下进行了磨损实验。在等压作用和其它条件相同的情况下,通过改变工作转速、内外圈间隙、内外圈间隙比、磨损量等参数,进行了多因素的实验,分析其结果,发现无论转速如何变化,对变径轴承,当内间隙较大,外间隙较小时平均磨损量较小;对等径轴承,间隙比较小的磨损量较小。总的趋势是变径轴承的磨损量远小于等径轴承的磨损量。据此得出了变径轴承易于形成动压润滑油膜,其磨损量大小和摩擦功耗远小于等径轴承,从而表明变径浮动轴承具有较等径浮动轴承更优的承载能力;实验研究表明浮动轴承的内外间隙比在1.17~1.20较为合理,随着转速的增加,可以提高轴承的工作稳定性,减少磨损等结论。

密封环间隙对离心泵性能影响的模拟分析

基于ANSYS FLUENT,以DG-350型离心泵为研究对象,采用N-S方程、Simple算法和标准κ-ε湍流模型,研究了0. 3、0. 5、0. 7 mm三种密封环间隙对水泵性能的影响,得到不同工况下的叶轮、导叶和密封环间隙等关键部位的压力、涡量和湍动能的分布图。研究表明:密封环间隙的存在降低了叶轮入口和出口的压力差;随着间隙的增大,离心泵内的能耗、水力损失和容积损失增大,从而降低了离心泵的效能。

口环间隙泄漏对离心泵空化性能的影响分析

以DG-350型多级离心泵次级叶轮为研究对象,研究了口环间隙对离心泵空化性能产生的影响。通过定常数值模拟,计算出了离心泵的扬程和效率,同时得出了口环与进口段交汇处的速度矢量图、涡量云图和空化区域分布图以及叶轮流道内的空化区域分布图。模拟结果与实验结果的对比分析表明:(1)误差都在实际工程所要求的5%左右,说明计算与模拟结果准确;(2)由于口环与进口段交汇处速度旋涡的存在,使得离心泵的进口段与前口环交汇处区域的压力降低,从而导致了空化现象的发生;(3)随着口环间隙的增大叶轮流道上的空化区域也随之增大,从而减小了流体的过流面积,使流体速度和必须的汽蚀余量增大,NPSHR增大,则叶轮进口处的空化区域也就会增大。

基于轴承简化模型后口环间隙对泵性能的影响

针对本文模型复杂的后口环回流系统,提出一种轴承模型简化方法。基于SIMPLEC算法,采用雷诺时均Navier-Stokes方程和RNG k-ε湍流模型,对采用轴承简化模型的一台高速泵(38 500 r/min)进行全流场三维湍流数值模拟,对比试验数据,证明该方法在工程实际中具有可行性。在上述基础上,对不同后口环间隙的模型进行模拟,分析各种情况下泵的外特性及内部流动变化,结果表明后口环间隙变化对泵的外特性影响明显,后口环泄漏量受口环间隙尺寸的影响较大,与口环间隙尺寸大致呈线性变化。研究还发现后口环间隙的增大对后泵腔内的流动状况有着改善作用,使后泵腔内的漩涡区减小,流动更为顺畅。

口环间隙对离心泵空化性能的影响

首先,运用Zwart空化模型和湍流粘度修正后的RNG湍流模型对有口环间隙和无口环间隙时离心泵的空化性能进行了数值模拟,研究发现:有/无口环间隙时离心泵的"扬程-有效汽蚀余量"曲线都与实验曲线变化一致,但是有口环间隙时的曲线与实验结果更接近。然后,对前口环间隙分别为0.2mm、0.5mm、0.9mm、1.3mm和1.6mm时离心泵的空化性能进行了数值计算,研究表明:有效汽蚀余量大于等于2.15m时,前口环间隙增大会使叶轮上空化面积减小,对离心泵的空化性能有利;有效汽蚀余量小于等于2.05m时,前口环间隙增大会导致叶轮上空化面积增大,对离心泵的空化性能不利。

口环间隙对高速泵泵腔内流动特征的影响

为分析泵腔内流场结构及口环间隙变化对高速泵在设计工况下性能的影响,基于雷诺时均N-S方程及RNG k-ε湍流模型的理论基础,以转速n=38 500 r/min的离心泵为研究对象,对其进行全流场数值模拟.结果表明,前后泵腔内u_t/u均随着半径的增加而减小;沿着叶轮旋转方向u_t/u也不断减小,在α=0°即蜗壳隔舌附近时u_t/u值最小.在前后泵腔内,靠近盖板的区域u_r/u>0;靠近壳体的区域u_r/u<0.前、后口环间隙分别对前、后腔流场结构的影响基本一致:在同一轴向位置处,随着口环间隙的增大,流动核心区的u_t/u增大,靠近壳体一侧的u_r/u减小;在同一半径位置,口环间隙越大,静压越小.

多油楔浮动滑动轴承磨损实验研究

实验研究了三种不同结构的多油楔浮动滑动轴承,它们可用于不同载荷下的旋转机械,兼有普通径向滑动轴承和多油楔滑动轴承的优点。实验研究表明,这种轴承既可以提高运行过程中轴承的稳定性,又能够减少轴承的磨损,提高轴承的寿命。磨损试验研究发现,轴承间隙是影响轴承磨损量的重要因素之一。当外间隙一定,内间隙值在规定范围内时,多油楔浮动滑动轴承磨损量最小;内间隙值过大或过小,均会加剧轴承的磨损。实验研究工作为进一步设计研究此类轴承提供了一定的实验依据。

口环间隙对高温泵转子稳定性的影响

为改善高温泵转子的运行稳定性,对不同口环间隙的模型泵进行了数值模拟,分析了口环间隙对高温泵性能的影响规律,计算了不同口环间隙下的形变量和转子部件临界转速,通过谐响应分析研究口环间隙对叶轮位移-频率响应曲线的影响规律,确定发生共振的位移及频率。研究结果表明:当口环间隙从0.4 mm增加至1 mm,设计工况下,模型泵的扬程和效率下降了5.95%和6.26%;随着间隙的增大,口环处的形变量显著减小,当间隙为0.6 mm时,各工况下的最大形变量均小于0.5倍的口环间隙;考虑口环支撑效应后,转子的一阶临界转速增加了5.1%,二阶临界转速增加了5.97%,随着口环间隙的增大,转子的临界转速略有降低,叶轮的位移—频率响应幅值显著增加,当口环间隙从0.6 mm增大至0.8 mm时,叶轮的位移幅值增大了52.6%。

轮胎活络模具中套耐磨板的磨损研究

介绍了斜平面导向活络模的结构及开合过程。明确了中套耐磨板磨损量与花纹块立面间隙之间的关系。通过Deform-3D模拟,估算出了1188型号壳体中套耐磨板在特定条件下的Archard模型的磨损系数,建立起轮胎模具中套耐磨板与弓形座之间的磨损模型,根据该磨损模型,对某些胶边的产生就可以预判和进行适时控制,从而达到提高模具生产管理水平,提高轮胎质量的目的。