離心泵葉輪密封環(huán)泄漏容積損失的研究.pdf

1、本文以離心泵的葉輪密封間隙為研究對(duì)象，采用理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，分析了離心泵葉輪內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)，并深入探討了葉輪密封的間隙尺寸以及結(jié)構(gòu)對(duì)離心泵泄漏容積損失的影響。主要開展的研究工作及成果如下:
　　1.建立數(shù)值分析模型。采用Pro/E三維建模軟件，建立IS80-65-160單級(jí)單吸離心泵的幾何模型;然后在ICEM CFD軟件中劃分網(wǎng)格;再借助CFD數(shù)值分析軟件FLUENT以及CFX，選擇離散化方法，進(jìn)行IS80

2、-65-160單級(jí)單吸離心泵的內(nèi)部流場(chǎng)分析。
　　2.葉輪密封環(huán)密封間隙大小的研究。結(jié)合已有的葉輪密封環(huán)徑向尺寸間隙范圍，本文將選取0.15、0.20、0.30、0.50、0.70mm這五個(gè)徑向間隙值建立模型，運(yùn)用網(wǎng)格劃分軟件細(xì)劃模型網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件后，通過CFX模擬分析不同徑向間隙時(shí)，兩側(cè)的壓差情況以及間隙處的流體流動(dòng)狀態(tài)。根據(jù)間隙對(duì)離心泵容積損失所產(chǎn)生的影響，歸納出較為合理的徑向間隙尺寸選擇范圍，使泄漏容積損失盡量減小。

3、r>　　3.葉輪密封環(huán)密封間隙長(zhǎng)度的研究。葉輪密封環(huán)間隙泄漏量計(jì)算方法受徑向間隙、間隙長(zhǎng)度以及間隙兩側(cè)壓差等諸多因素影響，存在一定的量化關(guān)系。一般的口環(huán)長(zhǎng)度選擇范圍為10～15mm左右，故對(duì)于密封環(huán)間隙長(zhǎng)度暫時(shí)選擇8、12、16、24、32mm這五個(gè)值進(jìn)行建模。將對(duì)葉輪密封環(huán)及其兩側(cè)建立物理模型，并設(shè)置合理的邊界條件及數(shù)學(xué)模型，再利用CFD軟件分析密封環(huán)兩側(cè)的流動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而了解兩側(cè)的壓差情況，為葉輪密封環(huán)泄漏量計(jì)算方法的研究提供參考。<

4、br>　　4.新型密封環(huán)結(jié)構(gòu)階梯型的研究。為了得到更好的密封效果，選取階梯型的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，設(shè)計(jì)了五種不同的方案，并與傳統(tǒng)的模型泵進(jìn)行比較，驗(yàn)證階梯型方案的合理性。
　　5.試驗(yàn)研究。簡(jiǎn)單的介紹了試驗(yàn)裝置以及試驗(yàn)方法，在試驗(yàn)臺(tái)對(duì)方案3進(jìn)行了試驗(yàn)，將得到的結(jié)果與數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。通過分析說明CFD數(shù)值模擬具有較好的精確度和準(zhǔn)確性，對(duì)課題的研究有很高的參考價(jià)值。同時(shí)得出了階梯型葉輪密封環(huán)對(duì)提高泵效率有一定的作用，并用