低比转速离心泵加大流量设计法研究

建立了求解低比转速离心泵加大流量设计时计算2个放大系数的约束方程组,数值计算得到了能够在运行点得到最高效率的比转速放大系数和流量放大系数的系列曲线图。进而得到了比转速放大系数与流量放大系数的关系,以及建立在这一关系基础上的叶轮出口宽度计算公式。现有的采用加大流量设计法得到优秀的水力模型大都满足计算得到的结果,一般设计采用的叶轮出口宽度计算的经验公式也与计算结果相吻合。然后以实例对低比转速离心泵加大流量法设计的关键几何参数的选取进行了分析并进行了实验研究。

低比转速离心泵加大流量设计模型

为了更精确地选用低比转速离心泵加大流量设计法的放大系数,简单介绍了低比转速离心泵加大流量设计的基本原理和设计目标,根据加大流量设计法的基本原理,得到了设计目标的数学公式;根据各参数间的经验数据,组成了求解低比转速离心泵加大流量设计时,求解流量放大系数和比转速放大系数的封闭方程.在此基础上进行了数值求解,得到了比转速在23-90,流量在3-30 m3/h之间的泵采用加大流量设计时,选取流量放大系数和比转速放大系数的系列曲线图.目前已有水力模型的取值,都满足计算得到的系列曲线.

小流量高扬程高速离心泵的加大流量设计

针对小流量高扬程高速离心泵由于比转速很低而存在的效率低和容易出现小流量工作不稳定等问题 ,在结构上提出变螺距诱导和复合叶轮的组合结构 ,理论上提出加大流量设计方法 .按此方法设计的两台高速离心泵的水力试验表明 ,它们的效率明显高于开式叶轮高速离心泵 。

低比转数泵加大流量设计方法的研究

本文介绍了一种设计低比转数泵的新方法──加大流量设计法，通过试验和实例表明，该方法能使设计的低比转数泵效率提高，性能优良。

南水北调PCCP管道分段水压及加大流量联合调试

为了测试管道及各附属建筑物在加大流量(60 m^(3)/s)工况下的承压能力,以及满足南水北调北京段总体验收要求,在南水北调中线干线北京段PCCP管道进行分段水压试验及加大流量联合调试。试验从2020年5月18日至5月31日共历时13 d,先采用注水法分4段进行水压试验,然后左、右线联合调试达到加大流量60 m^(3)/s,并持续运行10 h,试验期间,工程运行平稳无异常,泵站和PCCP管道各项监测数据正常,性能指标符合规范及设计要求,试验严格按照调试流程和设计要求完成了各项任务,结果满足要求。

南水北调中线京石河北段大流量低水头渡槽的水力计算

大流量低水头渡槽根据设计流量和给定水头确定过水断面后,通过加大流量时,渡槽内发生非均匀流,工程设计人员需对这种水流情况进行推算,以确定渡槽在通过加大流量时的水面线,由此计算渡槽侧墙高度和结构荷载,确保渡槽的安全。

中比转数离心泵多工况设计

为了实现TS65-40-125型中比转数离心泵在实际运行中的水力性能需同时满足多个工况点的要求,借鉴在低比转数离心泵多工况设计中广泛应用的加大流量设计法,对其叶轮进行3次改进.采用Ansys Workbench 12对整个计算域进行结构化网格划分,并对网格无关性进行了分析,利用商业软件CFX进行数值模拟,进口边界设定为均匀来流,出口边界设定为压力出口,采用SST k-ω模型,分析了不同设计方案下叶轮内的压力、湍动能、速度分布,并对泵的外特性进行了预测,最后选取一个最优方案进行试验.结果表明:采用加大流量设计法,恰当的选取叶轮几何参数,可以有效地增加中比转数离心泵的扬程、提高水泵效率,拓宽水泵高效区.TS65-40-125型中比转数离心泵叶轮采用加大流量设计法改型后,设计点水泵扬程比原型对应工况点最多提高了5 m,在5个工况点效率基本满足国家标准要求.研究结果可为中比转数离心泵的多工况设计提供一定的参考.

低比速离心式消防泵的设计与试验研究

基于加大流量设计法,采取增加分流叶片和增大喉部面积等措施,提出了低比速离心式消防泵的设计方法。运用FLUENT软件对设计的样泵进行了数值模拟,计算结果表明,泵内部流动稳定,静压分布合理,湍动能小且分布均匀。设计的样泵性能曲线平坦,高效区宽,效率高,满足了消防泵的特殊性能要求。通过对比试验讨论了分流叶片和喉部面积对消防泵性能的影响,试验结果表明:分流叶片可以有效地控制轴向旋涡,提高泵的扬程和效率;增大喉部面积有利于获得平坦的性能曲线,同时可以扩大高效区范围和提高最高效率。

低比转速离心泵的面积比原理

依据离心泵的面积比原理,提出了建立在面积比原理基础上低比转速离心泵在加大流量设计后计算面积比、第八断面面积的方法及计算公式,此面积比和第八断面面积与泵的流量加大系数、比转速加大系数有关,解决了依据经验统计值确定面积比且不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题.实例表明:提出的计算方法能够提高低比转速离心泵的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论.

基于Fluent的无过载离心泵改型设计

针对无过载离心泵在性能方面的不足,提出了采用加大流量法和堵塞流道法相结合的无过载离心泵设计方法。并根据这一设计理念,在利用商业软件Fluent对离心泵进行性能预测的基础上,对IS50-32-160型无过载离心泵进行了3次改型尝试。预测结果表明:采用这一设计方法,可以有效地增加无过载离心泵的扬程、提高效率,改善无过载离心泵的性能。可为低比数离心泵的优化设计提供参考。

基于微遗传算法的低比转速泵叶轮的优化

提出一种解决加大流量设计对低比转速泵叶轮进行水力设计易出现驼峰,轴功率易产生过载现象的直接优化设计方法,得到综合性能较好的叶轮。其优化设计方法:通过加大流量设计理论设计初始叶轮,将得到的初始叶轮个体与随机个体作为微遗传算法的初始群体中的染色体,并以效率、消除驼峰、气蚀余量最小为分目标函数建立多目标规划作为适应度,进行微遗传操作。最后,结合设计实例进行验证。研究结果表明,将微遗传算法和加大流量设计理论相结合,直接对叶轮进行优化的方法,提升了低比转速泵的综合性能。

基于性能预测的离心泵改型及优化设计

为满足某660MW大型汽轮发电机组对油系统的要求,在对600MW汽轮发电机组配套的主油泵流道研究分析的基础上,采用加大流量设计法对600MW机组配套主油泵流道进行改型设计,并利用基于多工况数值模拟和性能预测优化设计方法,实现了主油泵改型及优化设计目标,有效地解决设计工况的参数匹配问题和多工况的性能优化问题。实践证明该设计方法是可行的,可推广应用于叶片泵的改型及优化设计。

基于数值模拟和性能预测方法的主油泵改型优化

在对一600MW汽轮发电机组配套的油系统的主油泵流道研究分析的基础上,采用加大流量设计法进行该泵的改型设计;并利用基于多工况流场数值模拟和性能预测的优化设计方法来优化流道,使设计出的主油泵能满足660MW大型汽轮发电机组的油系统要求。通过数值试验取代传统模型试验,实现了主油泵改型及优化设计目标。工程应用表明文中提出的主油泵优化设计方法不仅可以有效解决设计工况的参数匹配,达到水力性能的要求,实际运行证明该设计方法是可行和可靠的,为该泵的国产化和自主创新奠定了基础。而且可以进一步推广用于类似的叶片泵的改型及优化设计。

基于多工况性能预测的主油泵改型及优化设计

为满足某电厂660 MW汽轮发电机组油系统的要求,采用加大流量设计法对其配套的主油泵流道进行改型,并利用基于多工况流场数值模拟和性能预测的方法对流道优化。该主油泵优化设计方法不仅可以有效解决设计工况的参数匹配,而且可以实现在较宽的运行工况范围内的性能协同优化和解决变工况范围内的稳定性问题。

高效区宽离心泵的研制与试验研究

基于加大流量设计法,采用增加分流叶片和增大喉部面积等措施,研制了高效区宽离心泵。运用CFD软件FLUENT对样泵进行了数值模拟,其内部流动稳定,压力分布合理,湍动能小。并通过对比试验讨论了分流叶片和喉部面积对性能的影响,试验结果表明,分流叶片可以有效地控制轴向旋涡,提高泵的扬程和效率;增大喉部面积有利于获得平坦的性能曲线,同时可以扩大高效范围和提高最高效率;研制的样泵性能曲线平坦、稳定,高效区宽,效率高,符合设计要求。

三峡电站进水口体形优化试验研究综述

为了优化三峡电站进水口体形,试验研究采用了与传统大进水口不同的小进水口体形方式,并将进水口的喇叭口段布置成对称状。这不仅使进水口流态满足了设计要求,水力损失小于大进口,而且改善了坝体的受力状况。该形式对其他电站进水口设计具有参考价值。同时采用加大流量法和提高库水位进行进水口段的水力损失试验,对提高试验精度是一个行之有效的方法。

液力透平选型问题研究

为了研究采用不同加大流量设计的泵作透平时的性能差异,对同一设计参数不同加大系数设计出的泵在正转和反转的情况下分别进行数值计算。结果表明:随着加大系数的增加,扬程换算系数和流量换算系数都在逐渐增加,流量换算系数较扬程换算系数增加的梯度要大,即泵与透平的流量、压头换算系数随加大流量设计而发生了变化,说明加大流量设计方法是造成泵与透平换算关系不确定原因之一。

高速消防泵的设计及分析

为了解决现有车载消防泵体积大、扬程低等缺点,使其可以在超高层建筑消防领域发挥显著作用,采用加大流量法,并参考无过载设计理论,同时采取加装诱导轮及扩大喉部面积等措施设计了1种高转速离心式消防泵.采用UG软件对该泵进行建模,并采用Ansys软件,基于RNG k-ε湍流模型对该泵的水力模型进行三维定常全流场数值模拟.计算结果表明,该泵性能曲线平坦,效率较高,高效率区域较宽,同时不易发生过载现象,在150%流量处,扬程为额定扬程的71.3%,并检测到关死点扬程为额定扬程的126.7%.通过速度矢量图与静压力云图,分析了该泵诱导轮、叶轮、蜗壳的定常流动规律,分析显示,诱导轮可以有效提高泵的空蚀性能,该泵速度场分布均匀,叶轮叶片静压力分布合理,泵内部流动相对稳定,满足了消防泵的相关规范要求.

矿用隔爆排沙潜水泵的设计

根据矿井水的特点,论述了矿用隔爆排沙潜水泵的设计要点,着重介绍了加大流量设计和全扬程泵设计方法在排沙潜水泵设计中的运用情况,提出了各性能参数的合理取值范围以消除驼峰,提高了效率和抗大流量工况下过载能力,以达到最佳设计目的。

低比转数离心泵设计实践

介绍核电厂BOP系统18种低比转数离心泵的设计经验。根据全系列样机的试验数据,对加大流量设计法中放大系数、水力几何参数的选取原则和方法等进行了归纳总结,提出了在试验中发现的水力性能曲线上的驼峰、回流等需深入探讨的问题,这些探讨为低比转数离心泵的设计提供了有益的帮助。