50MP160離心泵高效水力元件設計與研究.pdf

1、離心泵是一種應用廣泛的通用機械，應用于諸多工業(yè)生產以及我們日常生活各領域，離心泵有著多種種類和型號，每年都將消耗巨大電力和燃油等能源，并且近年來其耗電量持續(xù)增長。但是我們國家的離心泵產品水力效率較國際水平普遍偏低，故我國離心泵設計技術有待進一步提升。
　　計算流體力學(CFD)和離心泵優(yōu)化設計方法日益完善，CFD技術可以模擬并反映泵內流動狀態(tài)，促進離心泵水力性能的提升。本文采用基于理論計算、數值模擬和試驗驗證相結合的設計方法，設計

2、了50MP160單級單吸清水離心泵的高效水力元件，并對主要水力幾何參數進行了研究，主要研究內容和成果如下:
　　1)較為詳細地總結和闡述了國內外泵行業(yè)現狀，以及我國單級單吸清水離心泵與國際水平的性能差異。國內泵產品的水力效率明顯低于國際先進水平，并且我國同類產品的平均水平還為達到國家標準。
　　2)對離心泵內損失進行了詳盡分析，要提高泵的效率，圓盤摩擦損失在設計中應該盡量降低，以提高泵的效率。結合近年來CFD技術在離心泵行業(yè)

3、內的應用狀況，制定了基于理論計算、數值模擬和試驗驗證相結合的設計方法。
　　3)采用速度系數法，對50MP160離心泵的水力元件進行了初步設計，并且繪制也輪和蝸殼的木模圖，為Solidworks三維建模提供數據參考。
　　4)利用Solidworks軟件對葉輪、蝸殼和管道進行了三維造型，運用ICEM軟件對流體域進行離散化處理，采用ANSYS CFX軟件進行模擬計算，最終對整機靜壓分布和速度矢量分布做了詳細分析，結果與實際情況

4、相符。
　　5)通過CFD數值模擬方法，分別對葉輪主要幾何參數β2、b2和z進行了研究，研究結果表明:隨安放角β2增大，泵的揚程H亦增大，效率η則降低;揚程隨葉輪出口寬度b2的增大而增大，效率則隨其增大而減小，而當出口寬度b2太大時容易引起揚程性能曲線的駝峰現象;揚程隨葉片數z的增加而逐步增大，效率隨也呈增大趨勢，但明顯葉片數z較多時效率增大幅度減小，若葉片數過多，離心泵的揚程和效率增幅會逐漸變小，甚至下降。
　　6)對主要