葉片厚度變化規(guī)律對離心泵性能影響的研究.pdf

1、水泵作為一種通用機(jī)械，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的動能和壓力能，在國民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的地位。它的能耗占全國發(fā)電量20％左右，因此研究提高其性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 葉輪是泵重要的過流和做功部件，其葉輪的軸面、葉片型線、葉片厚度變化規(guī)律對泵的性能影響較大。關(guān)于葉輪的軸面、葉片型線對離心泵性能的影響有學(xué)者做過相關(guān)研究，而關(guān)于葉片厚度變化規(guī)律對離心泵性能的影響方面的文獻(xiàn)很少見到報(bào)道。因此，有必要研究葉片厚度變化規(guī)律對離心泵性能的影響

2、。
　　 本文以三種不同比轉(zhuǎn)速(ns=49.9、97.8、187.9)的石油化工離心泵為基礎(chǔ)，保證葉輪軸面尺寸不變，依據(jù)三種葉片厚度變化規(guī)律設(shè)計(jì)九種厚度翼型。對于（ns=49.9）低比轉(zhuǎn)速泵設(shè)計(jì)T1、T2、T3三種厚度翼型，得到三個離心泵方案：方案一、方案二、方案三；對于（ns=97.8）中比轉(zhuǎn)速泵設(shè)計(jì)T4、T5、T6三種厚度翼型，得到三個離心泵方案：方案四、方案五、方案六；對于(ns=197.9)高比轉(zhuǎn)速泵設(shè)計(jì)T7、T8、T9

3、三種厚度翼型，得到三個離心泵方案：方案七、方案八、方案九。利用UGNX7.5建立離心泵的三維實(shí)體模型，運(yùn)用FLUENT數(shù)值模擬軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，得到如下結(jié)論：
　　 1．增大葉片（翼型）進(jìn)口段厚度型線曲率半徑可以達(dá)到減弱葉片表面二次流的目的，這與Johnson所分析的一致。
　　 2．葉輪出口處尾流區(qū)的面積隨流量的增大而減小，射流-尾跡流動結(jié)構(gòu)隨著流量的增大而減弱；葉輪出口處的尾流損失隨葉片出口厚度的減小而減小，射流-尾

4、跡流動結(jié)構(gòu)隨葉片出口厚度的減小而減弱。
　　 3.比轉(zhuǎn)速不同葉輪出口處的尾流區(qū)分布和射流-尾跡損失也不相同。（ns=49.9）低比轉(zhuǎn)速離心泵尾流區(qū)主要分布在出口流道中部偏向壓力面?zhèn)龋诳拷鼔毫γ鎮(zhèn)刃纬尚》秶纳淞?尾跡流動結(jié)構(gòu)；(ns=97.8、187.9)中高比轉(zhuǎn)速離心泵尾流區(qū)主要分布葉片吸力面和后蓋板相交處，在整個流道出口形成大范圍的射流-尾跡流動結(jié)構(gòu)。
　　 4．對于（ns=49.9）低比轉(zhuǎn)速離心泵，葉片厚度變化規(guī)

5、律對泵揚(yáng)程和效率影響較小，高效區(qū)隨出口厚度的減薄向小流量點(diǎn)偏移；對于(ns=97.8、187.9)中、高比轉(zhuǎn)速離心泵，隨著出口厚度的減薄揚(yáng)程降低，效率提高。在小流量范圍內(nèi)葉片厚度變化規(guī)律對泵的揚(yáng)程影響較大，在大流量范圍內(nèi)葉片厚度變化規(guī)律對泵的效率影響較大，高效區(qū)隨出口厚度的減薄而變寬且向大流量點(diǎn)偏移。
　　 5．葉片出口段厚度減薄且葉片出口到最大厚度距離為45～55mm時離心葉輪的整體性能較佳。采用上述厚度方案的方案二、五、七整