非均勻入流對雙吸離心泵內(nèi)部流動影響的研究.pdf

1、對離心泵而言，良好的入流是保證整泵水力性能的重要因素，然而在離心泵的實際運行中，往往存在由于安裝空間受限而導致的入口管路彎曲、進口回流及預旋等非均勻入流，從而造成了離心泵“設計過程中的均勻入流”和“實際運行中的非均勻入流”之間的矛盾。本文基于雙吸離心泵的實際工程應用，分析在入口管路彎曲所引起的入流非均勻情況下的泵內(nèi)部流動特性，為提高雙吸離心泵的實際運行效率與安全穩(wěn)定性提供借鑒，為促進離心泵工程應用領域的節(jié)能降耗開拓新思路。
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2、先，搭建了雙吸離心泵壓力脈動試驗臺，對均勻入流條件下的雙吸離心泵進行外特性試驗，并采用高頻動態(tài)壓力傳感器對蝸殼各測點及進、出口管處的壓力脈動進行測量與分析；對均勻入流條件下雙吸離心泵模型進行數(shù)值模擬，內(nèi)容與試驗中保持一致，對比分析模擬計算結果與試驗結果發(fā)現(xiàn)：（1）該雙吸離心泵試驗與數(shù)值模擬得到的外特性趨勢一致；（2）蝸殼內(nèi)壓力脈動主頻為葉頻，且在隔舌處的壓力脈動最為強烈；（3）在小流量工況下，試驗中出現(xiàn)了主頻為2.6倍葉頻的壓力脈動。模

3、擬計算結果與試驗結果基本一致，在此基礎上，對雙吸離心泵進行非均勻入流下內(nèi)部流動的數(shù)值模擬研究。
　　其次，對水平及豎直彎管兩種非均勻入流管路進行建模，對非均勻入流下的雙吸離心泵進行定常計算，主要對進口法蘭處的流動非均勻性、外特性、葉輪內(nèi)部及進出口截面的流動進行分析，研究結果表明：（1）雙吸離心泵在非均勻入流管路下運行時，泵揚程及效率均下降，水平彎管對泵性能的影響高于豎直彎管；（2）雙吸離心泵非均勻入流對葉輪進、出口截面的流速、靜壓

4、和湍動能分布產(chǎn)生了較大影響；（3）水平彎管入流下，揚程及效率最大下降幅值分別為0.48m和1.02％；（4）在水平彎管入流時，雙吸離心泵兩側(cè)葉輪入流流量存在差異，這種差異在葉輪內(nèi)部只出現(xiàn)在部分流道；在設計工況下，雙吸葉輪兩側(cè)流量的不均勻性使葉輪產(chǎn)生了大小為50.2N的軸向力。
　　最后，對非均勻入流條件下的雙吸離心泵進行非定常計算，分別對蝸殼內(nèi)壓力脈動及軸向力進行分析，研究結果表明：（1）泵非均勻入流主要引起軸頻壓力脈動的大幅上升