叶根间隙对双向轴流泵水力性能的影响

为了保证双向轴流泵叶片安放角的可调节性,在叶轮结构设计时,叶片与轮毂之间均会保留一定的间隙,并且该间隙也会随着叶片安装角的调节而发生改变。根据工程经验,叶轮叶根间隙设计不合理会对轴流泵水力性能产生显著影响。为了探究叶根间隙在不同流量下对双向轴流泵正、反运行工况下水力性能的影响,设计了5种叶根径向间隙半径(0、1、3、5、8 mm),基于CFX对5种方案在不同运行工况下的水力性能与内部流态进行预测模拟,并将计算结果与试验测量值进行了验证对比。研究结果表明:当叶根径向间隙大于一定数值时,双向轴流泵在正、反运行工况下的扬程与扭矩会出现明显下降。在大流量条件下,泵效率由于叶根径向间隙半径增加而产生的下降幅度较大,正、反运行工况下泵效率最大下降5.72个百分点和3.48个百分点。在研究叶轮流道内部的流场时发现,正、反运行工况下的间隙泄漏量均随着叶根径向间隙半径的增大而上升。对于叶轮出口处的速度分布而言,轮毂附近的轴向速度与绝对速度环量受叶根径向间隙半径影响较为明显,均随着间隙增大而呈现显著的下降趋势。

叶轮出口环量非线性分布条件下混流泵性能研究

为研究反问题设计中叶轮出口翼展方向环量非线性分布对混流泵外特性及内流场的影响,拓展混流泵优化设计空间,在试验验证数值模拟准确性的基础上,通过在叶轮出口翼展方向插入5个控制点控制环量分布的方法构建了17种不同环量分布形式;在其他设计参数不变的基础上使用反问题设计方法对其进行三维造型并使用商业软件CFX进行数值模拟,对其外特性及内部流场进行对比分析。结果表明:环量分布形式对设计工况与小流量工况叶轮效率影响较小,对大流量工况叶轮效率影响较大;在全工况范围内,环量分布形式对叶轮空化性能影响均较大;环量分布形式可显著改变叶轮内部流场,影响叶片不同叶高处的做功能力。

大型混流泵站流道优化与模型试验

大型排涝泵站当出水侧水位变幅较大,且最低水位又较低的情况下通常采用低驼峰出水流道。针对低驼峰出水流道的优化设计方法仍不够成熟,导致泵装置效率水平较低的问题,以樊口二站为工程背景,优化和试验研究了一种采用肘形进水-低驼峰出水形式的立式混流泵装置。重点对低驼峰出水流道型线进行了优化分析,结果表明低驼峰段流速较高容易产生脱流和漩涡,应在立面方向上尽量压缩脱流和漩涡区的空间,适当延长驼峰段的水平长度,同时在平面宽度方向上要逐渐扩散,待驼峰段流态稳定和流速降低后再将流道压低并以光滑曲线逐步过渡到流道出口。将优化后的进出水流道匹配优选的水泵模型,进行泵装置模型试验,在净扬程为9.49 m,单机流量为31.38 m^(3)/s时,最高装置效率为81.26%,说明流道优化效果明显,可为同类型泵装置的优化设计提供参考。

基于正交试验的泵站簸箕型进水流道型线优化

基于正交试验分析方法,采用L 9(34)正交试验表,对簸箕形进水流道的4个重要几何参数进行了设计;基于商业CFD模拟软件,对9种设计方案进行了数值模拟,并采用实体模型试验成果对计算结果进行了论证,同时分析了数值模拟计算成果中各个因素对流道水力性能的影响程度。研究结果表明:喇叭管入流面积对于泵装置效率和扬程的影响最大;过小的喇叭管入流面积会在入流位置造成复杂的能量交换,影响流速分布的均匀性;过大的喇叭管入流面积又会造成轴向流速的亏损。研究成果可为类似泵站工程的设计优化提供借鉴与参考。

大跨度虹吸出水流道混流泵站泵装置模型试验研究

在长江沿岸根据防洪排涝和地理位置的需要,建设了一批具有大跨度虹吸出水流道的混流泵站。以武汉市东湖低排泵站为具体研究对象,研究了出水流道为大跨度虹吸流道的泵站开展装置模型试验具体方法,并通过装置模型试验得到了泵装置的能量特性、空化特性和飞逸特性等。试验结果表明,混流泵装置具有高效区范围宽、无明显"马鞍区"现象、功率曲线变化平坦等优点。该泵装置在设计净扬程为7.58 m、单机流量为15.11 m3/s时,装置效率为77.95%,性能优良。在低扬程大流量工况,空化现象主要以叶型空化为主,发生在叶片进口工作面附近;在设计扬程和高扬程工况,主要以叶顶间隙空化为主。泵装置在叶片角-6°时最大净扬程事故停机飞逸转速为水泵额定转速的1.74倍。该试验方法和试验成果可供同类型泵站参考。

性能不同的长轴立式泵并联运行分析及改造

当性能不同的水泵并联运行时,由于管路系统导致机组不能正常工作,在不改变机组总体布局的情况下,如何通过简单有效的方法,使系统投入正常运行,文中对此做出了分析和解答。

立式长轴泵转速选择的分析

立式长轴泵(也叫长轴泵)在选型设计过程中,转速的选择一直是个比较棘手的问题。文章以700LC-32为例,详细介绍了长轴泵在转速选择过程中应当考虑的因素。推而广之,这对其他立式泵如斜流泵、轴(混)流泵甚至单吸卧式泵等泵型的转速选择同样具有参考意义。

重大件铸态QT450-10球墨铸铁生产浅析

对普通的QT450-10铁素体球墨铸铁，用高温退火处理是很容易达到设计性能要求的，但增加了铸件成本，生产周期长，铸件易变形。我厂生产的铸态QT450-10铁素体球墨铸铁的抗拉强度为450-550MPa，伸长率为7％-15％。特别是为总厂生产的2BEF7202真空泵叶轮大型铸态铁素体球墨铸铁件也取得了一次性成功，铸件重4．8t，连续生产数件，材质及尺寸均合格。