后泵腔宽度对半开式叶轮离心泵性能与轴向力的影响

在XUY200-150-250单级单吸双蜗壳悬臂式半开叶轮离心泵性能数值模拟与实验测试结果基本吻合的基础上,选取后泵腔宽度S分别为0.23 Sd、0.49 Sd、0.74 Sd、Sd和1.26 Sd的五种条件,对流量0.79 Qd-1.32 Qd范围内的泵的性能及轴向力进行数值计算。研究后泵腔宽度对离心泵效率、扬程、轴功率和轴向力的影响,分析设计流量Qd工况下,五种不同宽度的泵腔压力分布情况。结果表明:设计流量Qd工况下,后泵腔宽度由0.23 Sd-1.26 Sd增加时,效率呈先增加后保持不变趋势,在后泵腔宽度为0.74 Sd时达到最大值,扬程和轴功率呈逐渐增加趋势变化;后泵腔宽度由0.23 Sd-1.26 Sd增加时,在流量0.79 Qd-1.05 Qd区间内,同一流量工况下,轴向力呈先减小后增大趋势,在后泵腔宽度为0.49 Sd时轴向力值最小;在流量1.16 Qd-1.32 Qd区间内,同一流量工况下,轴向力呈不断增大趋势;后泵腔宽度越大泵腔压力分布越均匀。该研究可以为单级单吸双蜗壳悬臂式半开叶轮离心泵优化性能及平衡轴向力提供依据。

离心泵后泵腔轴向宽度对泵腔区域压力脉动特性的影响

为研究不同后泵腔轴向宽度下离心泵泵腔区域压力脉动的分布特性,以比转速为136的离心泵作为研究对象,在设计工况基于ANSYSCFX软件的SST湍流模型对6种不同后泵腔轴向宽度的离心泵外特性、内流场及压力脉动进行数值计算,最终得到离心泵定常压力及时域和频域分布规律。结果表明:随着后泵腔宽度的增大,扬程和轴功率均有不同程度的上升,效率曲线呈驼峰状,说明存在一个最佳宽度使流动损失最小;在设计工况下,同一泵腔宽度的0°和180°方向压力值较小,而90°及270°方向则相反,说明蜗壳型式对压力分布有一定约束作用;随着后泵腔轴向宽度的增加,泵腔中心截面距离叶轮盖板壁面越远,压力变化率越小,说明合适的泵腔宽度有利于改善泵腔内流动的均匀性;后泵腔压力脉动集中在0 Hz-2300 Hz内,主频均呈现为1倍叶频,压力脉动幅值随宽度增加呈先降后增趋势,即宽度b取18.9 mm时,后泵腔压力脉动幅值有效衰减,此时压力脉动稳定性明显改善。通过后泵腔轴向宽度的研究为改善泵腔性能及机组运行稳定性提供参考。