溴化鋰制冷機組用誘導(dǎo)輪能量特性及空化特性的研究.pdf

1、溴化鋰吸收式制冷機組中的屏蔽泵在機組中起著輸送溶液和增強傳熱、傳質(zhì)效果的作用。屏蔽泵抗汽蝕性能的優(yōu)劣表征了制冷機技術(shù)水平,直接影響到整個機組的可靠性。溴化鋰吸收式制冷機內(nèi)的溶液及冷劑水在屏蔽泵的進(jìn)口處都處于飽和狀態(tài)或十分接近飽和狀態(tài),屏蔽泵需要使用誘導(dǎo)輪。因此對屏蔽泵誘導(dǎo)輪能量特性及空化特性的研究非常重要。
　　 輸送稀溶液至發(fā)生器的屏蔽泵,一般要求十幾米揚程,多采用誘導(dǎo)輪和離心輪的組合型式;輸送濃溶液至吸收器噴淋的屏蔽泵,一般

2、只要求幾米揚程,可以單獨使用一個誘導(dǎo)輪,作為一種特殊型式的獨立誘導(dǎo)輪泵。本課題主要探討了誘導(dǎo)輪的能量特性及空化特性,主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)結(jié)合基于實驗統(tǒng)計的誘導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)經(jīng)驗公式和誘導(dǎo)輪的空化特性,利用Delphi軟件得到變螺距誘導(dǎo)輪的計算程序界面,優(yōu)化了變螺距誘導(dǎo)輪的設(shè)計。
　　 (2)根據(jù)程序計算結(jié)果,應(yīng)用Pro/E軟件對誘導(dǎo)輪進(jìn)行實體建模,采用ICEM對水體模型劃分網(wǎng)格,導(dǎo)入CFX中對幾種不同型式的

3、誘導(dǎo)輪進(jìn)行性能預(yù)測,對比分析它們的能量特性及空化特性。研究表明:誘導(dǎo)輪的進(jìn)口形狀對其能量性能及空化性能影響很大;葉柵稠密度越大,改變誘導(dǎo)輪進(jìn)口形狀對其能量性能的影響也越大;在空化發(fā)展過程中,進(jìn)出口安放角較小的誘導(dǎo)輪進(jìn)口空泡量較少,而流道中的空泡量較多,進(jìn)出口安放角較大的誘導(dǎo)輪與之相反。
　　 (3)探討了誘導(dǎo)輪的空化初生與葉尖回流渦的關(guān)系以及回流渦隨空化發(fā)展的變化過程。得出了初步結(jié)論:空化首先發(fā)生于誘導(dǎo)輪葉尖回流渦所在的區(qū)域,隨

4、著空化的發(fā)展,靠近前緣處的回流渦逐漸消失。對比分析幾種不同型式誘導(dǎo)輪的空化特性,探討了誘導(dǎo)輪臨界汽蝕狀態(tài)點的評定,得出具有參考價值的結(jié)論:誘導(dǎo)輪揚程的下降與葉片背面進(jìn)口處空泡區(qū)沿流線方向的長度有關(guān)。
　　 (4)針對誘導(dǎo)輪在偏設(shè)計工況下性能變化幅度很大的特性,首次分析了小流量下誘導(dǎo)輪和主葉輪配套使用時的局限性。小流量下,由于離心輪偏離設(shè)計工況而產(chǎn)生回流,造成誘導(dǎo)輪內(nèi)的流動也很不穩(wěn)定,誘導(dǎo)輪內(nèi)的空化遠(yuǎn)比其單獨工作時的情況要嚴(yán)重,特

5、別是葉柵稠密度很小的兩葉片誘導(dǎo)輪,離心輪產(chǎn)生的回流對其空化性能影響更大;在沒有軸向間距的情況下,離心輪內(nèi)的空泡分布極不對稱,局部空化非常嚴(yán)重,在主葉輪和誘導(dǎo)輪無法精確匹配的情況下,兩者之間在軸向上應(yīng)有一段間距。
　　 (5)探討了獨立誘導(dǎo)輪泵的設(shè)計方法,模擬得到其能量特性及空化特性。獨立誘導(dǎo)輪泵的水力效率并不像傳統(tǒng)認(rèn)為的那樣低,在很寬的流量范圍內(nèi)水力效率曲線變化平緩,而在大流量區(qū)水力效率下降較快。獨立誘導(dǎo)輪泵的揚程曲線隨流量增加