前置誘導(dǎo)輪對(duì)低比轉(zhuǎn)速離心泵汽蝕特性和內(nèi)部流場(chǎng)的影響.pdf

1、低比轉(zhuǎn)速離心泵具有流量小、揚(yáng)程高的特點(diǎn)，在石油和化工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。汽蝕性能差一直是困擾低比轉(zhuǎn)速離心泵研制和發(fā)展的關(guān)鍵難題之一。當(dāng)離心泵發(fā)生汽蝕時(shí)，將產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，汽蝕特別嚴(yán)重時(shí)離心泵機(jī)組將不能正常工作，從而嚴(yán)重降低了泵的使用效率和工作的穩(wěn)定性，在葉輪前安裝誘導(dǎo)輪是提高離心泵抗汽蝕性能的主要方法。因此分析前置誘導(dǎo)輪對(duì)低比轉(zhuǎn)速離心泵汽蝕特性和內(nèi)部流場(chǎng)的影響具有重要的意義。本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)有和無前置誘導(dǎo)輪的低比轉(zhuǎn)速離心

2、泵的汽蝕特性和內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行分析，具體工作如下:
　　(1)采用UG8.0三維實(shí)體建模軟件，對(duì)離心泵的過流部件進(jìn)行實(shí)體建模，主要包括等螺距兩葉片誘導(dǎo)輪、后彎式葉輪和環(huán)形蝸殼。利用ICEM網(wǎng)格劃分軟件對(duì)各個(gè)過流部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。然后導(dǎo)入CFD軟件PumpLinx進(jìn)行了非汽蝕和汽蝕工況下的數(shù)值模擬計(jì)算。
　　(2)在非汽蝕工況下，基于標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型對(duì)無和有前置誘導(dǎo)輪的低比轉(zhuǎn)速離心泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并在不同流量工況點(diǎn)下，

3、對(duì)比分析了兩臺(tái)泵內(nèi)葉輪中截面的壓力分布、速度分布以及蝸殼上的壓力脈動(dòng)。
　　(3)在汽蝕工況下，基于全空化模型對(duì)無和有前置誘導(dǎo)輪的低比轉(zhuǎn)速離心泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，對(duì)比分析了設(shè)計(jì)工況點(diǎn)時(shí)不同汽蝕余量下兩臺(tái)泵葉輪中截面的氣相體積分?jǐn)?shù)分布，及泵進(jìn)口壁面、葉輪內(nèi)部流道和蝸殼上的壓力脈動(dòng);并獲得了誘導(dǎo)輪內(nèi)部及葉輪葉片上的氣相體積分?jǐn)?shù)分布。
　　(4)對(duì)前置誘導(dǎo)輪的低比轉(zhuǎn)速離心泵進(jìn)行了外特性實(shí)驗(yàn)和汽蝕性能實(shí)驗(yàn)，獲得了前置誘導(dǎo)輪離心