新型井泵的水力設(shè)計(jì)及內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬.pdf

1、深井離心泵是抽取地下水的主要設(shè)備，在我國(guó)農(nóng)村廣為使用。目前，深井泵市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，降低生產(chǎn)成本，提高深井泵性能是廣大廠家迫切期待的。 2004年以來(lái)江蘇大學(xué)流體機(jī)械工程技術(shù)研究中心陸偉剛等開(kāi)展了對(duì)新型深井離心泵的研制工作，本文在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，提出葉輪的極大揚(yáng)程設(shè)計(jì)法和導(dǎo)葉進(jìn)口邊扭曲的反導(dǎo)葉設(shè)計(jì)法。極大揚(yáng)程設(shè)計(jì)法將葉輪前蓋板直徑擴(kuò)大到泵體內(nèi)壁邊緣，使葉輪直徑在相同的井徑條件下達(dá)到極大值，克服了深井離心泵外徑受井徑限制的不利條

2、件，極大地提高了揚(yáng)程。進(jìn)口邊扭曲的反導(dǎo)葉設(shè)計(jì)法，使導(dǎo)葉進(jìn)口流動(dòng)更趨合理，同時(shí)使泵體軸向長(zhǎng)度減短到極小值。在此基礎(chǔ)上試制出100SJB8型深井泵，通過(guò)試驗(yàn)表明該型號(hào)比同規(guī)格井泵單級(jí)揚(yáng)程提高50％左右，而且生產(chǎn)成本降低了三分之一左右，在研制節(jié)能節(jié)材型深井泵的道路上開(kāi)辟了新的捷徑，為進(jìn)一步的研究打下了良好的基礎(chǔ)。 在水力設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們利用CFD強(qiáng)大的模擬仿真能力，為設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的流場(chǎng)數(shù)據(jù)，以輔助改進(jìn)之用。本文利用商用軟件Fluent

3、6.0對(duì)100SJB8型泵進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，得到其流場(chǎng)并預(yù)報(bào)水力性能，經(jīng)試制100SJB8樣機(jī)并比較試驗(yàn)結(jié)果，表明模擬能較好地預(yù)測(cè)水力性能，為設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。 新方法設(shè)計(jì)的葉輪是一種自平衡葉輪。本文推導(dǎo)了葉輪自平衡的判別式，根據(jù)該式選擇合適的前后蓋板直徑，即合適地斜切葉輪出口就能夠?qū)崿F(xiàn)葉輪的自平衡，該式已在100SJB8型泵等多個(gè)模型上得到驗(yàn)證。本文還通過(guò)數(shù)值模擬，準(zhǔn)確計(jì)算出葉輪的軸向力。以100S788型泵為例，在端面密封完全