長軸離心泵的改型設(shè)計及性能的數(shù)值分析.pdf

1、立式長軸離心泵（文中簡稱“長軸泵”）其壓水室多采用空間導(dǎo)葉，具有軸向長徑向短的特點(diǎn)。近年來，有一些長軸泵的相關(guān)研究，但多數(shù)學(xué)者關(guān)注的是其葉輪的性能優(yōu)化。然而除葉輪外，空間導(dǎo)葉、導(dǎo)軸承體和喇叭口支架等靜止部件對泵的水力性能影響也不容忽視。基于上述研究背景，本文以CPLC型立式長軸泵為研究對象，采用CFD數(shù)值模擬方法，對其空間導(dǎo)葉、導(dǎo)軸承體和吸入喇叭口支架等部件進(jìn)行內(nèi)流分析和改型設(shè)計，旨在為提高長軸泵整體性能提供依據(jù)。
　　1）針對空

2、間導(dǎo)葉式長軸泵效率偏低、能耗較高的問題，采用CFD數(shù)值計算方法分析了二級長軸泵首級空間導(dǎo)葉存在的問題并提出改進(jìn)思路。探究了葉片出口角、進(jìn)口角、包角等重要結(jié)構(gòu)參數(shù)對導(dǎo)葉性能的影響，進(jìn)而采用正交試驗法對包角、進(jìn)口邊位置、出口邊位置、導(dǎo)葉軸向長度四個因素進(jìn)行分析。通過對試驗結(jié)果的方差分析和極差分析，得到了四個因素對額定揚(yáng)程、額定效率、軸功率和圓周速度四個指標(biāo)影響的顯著性和實現(xiàn)單級揚(yáng)程最高、單級效率最高、導(dǎo)葉出口圓周速度最低的三種最優(yōu)參數(shù)組合。

3、通過對首級泵性能和首級出流對次級泵的影響的綜合分析，依據(jù)整泵效率最優(yōu)的原則優(yōu)選出最終方案。
　　2）分析了導(dǎo)軸承體對長軸泵內(nèi)部流動的影響，借鑒軸流泵后置導(dǎo)葉的設(shè)計方法對現(xiàn)有導(dǎo)軸承體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計，并對支撐厚度、支撐軸面形狀、進(jìn)口安放角、支撐數(shù)等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選。改型后導(dǎo)軸承體處水力損失減小，同時對出口環(huán)量的消除作用增強(qiáng)。
　　3）從外特性、內(nèi)部流動特性和壓力脈動特性三個方面詳細(xì)分析了喇叭口支架對長軸泵水力性能的影響。結(jié)果顯