新型井泵水力设计及内部流动的数值模拟

在改进QJ型深井离心泵结构的基础上,研究提出了一种SJB型新结构深井离心泵及其特殊的水力设计方法,即叶轮的极大扬程设计法和扭曲反导叶法.将叶轮外径延伸至泵筒内壁,采用斜切叶轮出口.导叶进口边扭曲,其余部分为圆柱叶片.运用CFD软件Fluent 6.0对模型100SJB8进行数值模拟研究,分析流场并预报其水力性能,经试制100SJB8样机并比较试验结果,表明模拟能较好地预测水力性能,为设计提供指导.

新型井泵叶轮水力设计与内部流场的数值模拟

深井离心泵在机井内工作,其外径受井径的限制,为了解决QJ型泵叶轮外径小,无法进一步提高单级扬程的问题,采用自主创新的极大扬程设计法重新设计水力模型。同时运用三维造型软件Pro/e生成叶轮的实体造型,运用商用CFD软件Fluent6.0作流场数值模拟,反复修正三维模型,试制出100SJB8新型深井离心泵叶轮,测试结果该泵的单级扬程提高了50%,效率超过国家标准9.8%。

新型深井离心泵叶轮内部流动的研究

深井离心泵在机井内工作,其外径受井径的限制,为了解决原有的设计方法难以充分地利用有限的空间来进一步提高单级扬程的问题,采用自主创新的极大扬程设计法,成功研制出了100SJB8新型深井离心泵,测试结果表明该泵的单级扬程提高了50%,而且效率超过国家标准9.8%。同时,通过CFD对100SJB8型井泵叶轮内部流场的计算,验证了通过适当加大叶轮前盖板外径以提高单级扬程、减小后盖板外径以实现过流通畅的这一设计思想的正确性。最后通过CFD计算结果与实测结果的比较也充分证明了极大扬程设计法在提高扬程和效率上的优越性。