離心泵浮動(dòng)葉輪泵腔內(nèi)液體壓力分布的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、對(duì)葉輪所受軸向力研究可歸納為泵腔液體流動(dòng)特性的研究，其研究關(guān)系到泵軸向力的準(zhǔn)確計(jì)算問(wèn)題，也是泵行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。過(guò)大的軸向力容易引發(fā)安全事故，消除或平衡軸向力既可以提高水泵的使用壽命和效率，又可使泵向高揚(yáng)程化的方向發(fā)展。離心泵浮動(dòng)葉輪平衡軸向力與常規(guī)平衡軸向力方法不同，它是將平衡孔與平衡盤(pán)集成在葉輪上來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向力自動(dòng)平衡的新技術(shù)。本文的主要內(nèi)容如下:
　　1.以IS80-50-315型浮動(dòng)葉輪離心泵為研究對(duì)象，采用在泵的前、后泵腔開(kāi)

2、取壓孔和改變?nèi)~輪軸向位移的方法，研究葉輪的軸向位移量對(duì)泵性能和泵腔內(nèi)液體壓力的影響規(guī)律。為了保正前、后泵腔液體壓力測(cè)量精度，采用穩(wěn)壓罐消除壓力脈動(dòng)，并用同一塊壓力表測(cè)量前、后泵腔壓力。
　　2.在葉輪軸向位移s為0、2、4、6mm條件下，試驗(yàn)獲取了泵的性能和前、后泵腔液體壓力。實(shí)驗(yàn)研究表明，隨著葉輪軸向位移的增加，泵揚(yáng)程、效率降低，軸功率增加;泵腔液體壓力隨著半徑增大而增加，壓力與半徑關(guān)系曲線幾乎是直線;隨著葉輪軸向位移的增加，后

3、泵腔液體壓力較前泵腔液體高，在流量為1.0Q條件下，半徑為146，116，83mm，軸向位移s=0mm時(shí)后泵腔液體壓力較前泵腔液體壓力分別高1.03，0.56，2.52m，平均高1.37m;軸向位移s=6mm時(shí)后泵腔液體壓力較前泵腔液體壓力分別高1.02，0.21，2.40m，平均高1.21m。
　　3.將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，泵腔液體壓力實(shí)驗(yàn)值與理論公式計(jì)算值相差較大，而與文獻(xiàn)[34]給出的理論修正公式計(jì)算值較為

4、接近，此修正公式具有一定的使用價(jià)值。本文可為研究泵腔液體流動(dòng)機(jī)理及泄漏量對(duì)壓力影響規(guī)律，以及研究浮動(dòng)葉輪軸向力特性提供可靠的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)。
　　4.以清水為介質(zhì)，采用三種k-ε湍流模型對(duì)泵全流道進(jìn)行定常不可壓流體數(shù)值模擬，獲得該泵的外特性的模擬值，通過(guò)比較分析得到與實(shí)驗(yàn)值相對(duì)誤差較小的一種湍流模型;選取此湍流模型模擬泵在不同流量工況下的泵腔液體壓力，繪制壓力模擬值與實(shí)驗(yàn)值隨揚(yáng)程變化的關(guān)系曲線。結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)曲線與模擬曲線較吻合，實(shí)驗(yàn)