多級離心泵濕臨界轉(zhuǎn)速數(shù)值計算和測試技術(shù).pdf

1、目前，國內(nèi)許多企業(yè)都在開發(fā)超臨界、超超臨界機(jī)組作為火電站、核電站等的輔機(jī)、甚至主機(jī)，而多級離心泵是機(jī)組中的重要設(shè)備之一。對于多級離心泵而言，轉(zhuǎn)子部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在很多環(huán)形間隙部件，比如口環(huán)密封、平衡活塞、耐磨環(huán)以及葉輪等。液體流過這些小間隙位置時會產(chǎn)生顯著的流固耦合力并作用在轉(zhuǎn)子上，從而改變轉(zhuǎn)子的動力特性。使得離心泵在有水和無水狀態(tài)下臨界轉(zhuǎn)速存在顯著差異，即所謂的“干”臨界轉(zhuǎn)速和“濕”臨界轉(zhuǎn)速。由于多級離心泵轉(zhuǎn)子部件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得考

2、慮“濕效應(yīng)”的臨界轉(zhuǎn)速計算一直比較困難。目前，國內(nèi)外不少研究者對這一問題已做了定量的分析，但是計算結(jié)果的準(zhǔn)確性還有待進(jìn)一步改進(jìn)。同時，對離心泵轉(zhuǎn)子的濕臨界轉(zhuǎn)速測試也缺乏有效的手段。針對這一研究現(xiàn)狀，本文從計算和測試技術(shù)兩方面對離心泵的濕臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。以給定的一臺多級離心泵為研究對象，提供了完整的濕臨界轉(zhuǎn)速計算方法，并開發(fā)實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)以獲得實(shí)際情況下泵的濕臨界轉(zhuǎn)速。計算結(jié)果和測試值吻合良好。這樣一整套針對泵濕臨界轉(zhuǎn)速的完整分析

3、方法的提出有著重要的工業(yè)應(yīng)用價值。本文的主要工作有:
　　 1.利用CFD軟件Fluent對非接觸式密封的動力學(xué)特性系數(shù)進(jìn)行了計算，討論了壓差對密封動力學(xué)特性系數(shù)的影響。
　　 2.利用有限元軟件Ansys對泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行建模，考慮密封對泵轉(zhuǎn)子的影響，計算了不同壓差下泵轉(zhuǎn)子的濕臨界轉(zhuǎn)速值。
　　 3.開發(fā)了適用于多級離心泵動力特性研究的振動測試平臺。該平臺包括一種新型的電磁式激振器和基于VC++ MFC自行開發(fā)的