基于葉輪設計的IS65型離心泵空化性能改進的研究.pdf

1、對于以液體為工作介質的離心泵來講,空化是影響其正常運行的一種有害物理現象,而水泵空化性能的優(yōu)劣又與葉輪的設計情況息息相關。本文運用流體力學相關知識,理論分析IS65型葉輪的水力性能,計算葉輪運轉過程中,其內部流場中介質壓力和流速的分布函數,找出引起介質空化的原因;指出IS65型葉輪中三圓弧柱面型葉片,存在不同相對運動流面出現相交的設計缺陷,這一缺陷導致葉輪運轉時其流場內液態(tài)介質出現壓力和流速波動,引起介質發(fā)生空化。
　　在進行理論

2、分析后,對安裝IS65型葉輪的離心泵,進行額定流量工況下的整機數值模擬,采用Gambit軟件對離心泵整機建立網格模型,再將建好的網格模型導入Fluent軟件進行仿真模擬。仿真結果顯示,葉輪流場中的最低絕對壓力和最高絕對壓力在模擬過程中,隨時間變化多次出現振幅較大的壓力脈動,其中最低絕對壓力脈動時,其值都發(fā)生大幅度的減少,低于水介質的空化壓力,誘使水介質發(fā)生空化,從液態(tài)變成汽態(tài)。因此,空化的發(fā)生與介質壓力脈動有關,印證前面關于空化原因的理

3、論分析。
　　根據對安裝IS65型葉輪離心泵出現空化的原因分析情況,采用以S2m流面為基礎的三維設計法與速度系數法相結合的技術路線,保留葉輪的一些原設計參數,對IS65型葉輪進行反問題改進設計,主要改進葉片型線設計。對新設計出的葉片,分析其運轉過程中,其內部流場中介質壓力和流速參數的分布特性,根據流場中壓力和流速的分布情況,判斷新設計葉輪能夠滿足水泵使用性能要求。
　　對新葉片進行理論分析之后,用Gambit軟件對安裝新葉輪