液体的粘度对叶片泵汽蚀性能的影响

具有高抗汽蚀性能的轴流式叶轮或螺旋轮目前已经被广泛地用作高扬程离心泵的前置叶轮和低扬程增压泵(升压泵)的叶轮。但是值得注意的是,有关螺旋轮的理论并不十分完善,比如对于液体的粘度这样一个基本性能要素对叶片泵汽蚀性能的影响的问题研究就并非充分,而恰恰是这种因素能够改变液体的流场,因此能够改变泵的外特性。被抽送液体的粘度对叶片泵汽蚀性能的影响的试验研究结果具有自相矛盾的性质。比如按照文献[1,2]的结果得知,液体粘度的增大将会恶化泵的吸入性能,然而根据文献[3,4]的结果却会     

加装前置导翼降低叶轮入口处流体噪声

对离心泵叶轮入口处液体的流动状态进行了分析,提出了采用固装式前置导翼改善叶轮叶片入口处液体的流动状态,以在降低流体噪声的同时,提高泵的效率,改善汽蚀性能.     

离心泵流量自动调节系统

离心泵与其他类型泵相比具有更多的优点,因而在船舶上获得了广泛的应用,如油箱、容器和舱柜的抽空等。在输送液体的过程中,通常泵的吸入侧的静扬程会有所降低。正因如此,储液舱柜中的空气(气体介质)才有可能通过吸入口进入管路,并由于叶轮入口处绝对压力的降低而在离心泵的过流通道内产生气蚀。有很多方法可以用来防止空气进入吸入管路,但是目前只能依据现有的和允许的汽蚀余量值,靠降低流量来避免汽蚀。由于苏联造船界目前还没有能够准确而有效地评价汽蚀余量值的技术设备,只能采用人工调节,因而其精确度只能取决于操作者的技能。这样一来,常     

泥泵磨损与汽蚀的数值模拟分析

应用FLUENT软件对疏浚工况下泥泵的固液两相流进行了数值模拟分析,研究了不同泥砂粒径和不同泥砂浓度下泥泵内的泥砂颗粒和压力分布,探讨了泥泵内磨损与汽蚀现象的发生与变化规律。结果表明：泥泵工作时为非均匀磨损,泥砂主要集中分布在叶片的非工作面和泵壳的圆周方向,这些部位的磨损比其他部位严重;泥泵汽蚀主要发生在叶轮非工作面进口附近和分流舌附近,且泥砂浓度越低,其产生汽蚀现象也越多。     

船用泵吸上高度的计算及其防止汽蚀的方法

一、前言泵在船上使用的场合很多,在各种系统和装置中,凡需输送液体的地方均装有泵,其中多数是离心泵。泵的作用如人的心脏,如果发生故障,将使整个装置停止工作。因此在设计和选择泵时,除了考虑流量和扬程是否符合装置的使用参数外,还必须对泵的吸入条件进行核算。泵在系统或装置中的吸入条件的好坏,就是指泵在工作时是否处于无汽蚀状态或允许汽蚀的工况。如果泵在工作中发生汽蚀,则扬程特性曲线将明显下降,同时还会产生一定的噪     

叶轮叶顶厚度对喷水推进轴流泵空化性能的影响研究

采用三维雷诺平均N-S方程和标准k-ε湍流模型对不同叶轮叶顶厚度参数的喷水推进轴流泵流场和性能进行数值仿真。结果表明:叶顶最大厚度对喷水推进泵的空化特性产生一定影响,当叶顶最大厚度增加时,在小流量工况,其水力效率上升;当流量超过444 kg/s,特别是超过额定流量时,其水力效率反而下降,且在相同的流量下,最高效率点降低。随叶顶最大厚度的增加,喷泵扬程减小,抗空化性能下降,汽蚀比转速减小。因此,本文选择的叶顶最大厚度为3 mm。选择合理叶顶最大厚度,可有效提高抗汽蚀特性,避免发生局部空化。     

绞吸挖泥船短排距工况下泥泵节能技术

针对3500 m3/h系列绞吸挖泥船在较短管线输送距离时采用缩口减小流量的问题,通过对舱内泥泵和水下泥泵的叶轮进行叶片改型优化,实现泥泵扬程和功率的降低,并将改型叶轮应用于南通海门某疏浚工程.结果表明,"新海鹭"轮泥泵更换改型叶轮后,在3.4 km排距下采用双泵串联输送粉砂土质泥浆,两泵功率降低约500 kW,油耗减少...     

径向和轴向间隙对喷水推进轴流泵特性影响数值分析

采用三维雷诺平均N-S方程和S-A湍流模型对不同叶轮间隙的喷水推进轴流泵流场及水力性能进行数值计算。计算中选取的相对径向间隙δ(径向间隙尺寸与叶轮直径之比)分别为0.2%,0.4%,0.6%和0.8%,选取的轴向间隙分别为10 mm,15 mm,20 mm和25 mm。计算结果表明:随着δ的增大,泵模型水力性能降低;当δ增大到0.6%时,小流量工况下泵模型的效率和扬程下降加快,设计工况下的叶片进口形成泄漏涡,泄漏损失增大;当轴向间隙增大到20 mm时,静叶吸力面出现分离螺旋点,易引发汽蚀,泵模型选用的轴向间隙为15 mm。     

叶片厚度对混流泵性能的影响研究

采用高质量结构化网格离散混流泵计算域,基于雷诺时均(RANS)方程和剪切应力输运(SST)湍流模型对混流泵内流场进行数值模拟.采用多种定性和定量指标对不同叶轮叶片厚度时混流泵的扬程、功率和效率特性及叶轮进、出口的流场流动情况进行对比分析.结果表明:在相同流量下,随叶轮叶片厚度减薄,泵的扬程和功率增加,且最高效率点向大流量工况偏移,最高效率略有升高;叶轮叶片厚度减薄提高了流场流动均匀度,改善了叶片表面压力分布情况,使空化性能得以改善.     

船舶核动力装置一回路小破口失水事故处置规程研究

利用建模仿真的方法,对船舶核动力装置一回路系统发生无法隔离的小破口失水事故进行研究。结果表明,只要采用正确的运行方案,可以在保证主冷却剂泵不受汽蚀影响的条件下,利用主冷却剂泵的低速运行,排出衰变热,使系统压力较快地降低到低压安全注射系统投入运行的压力,有效地保证反应堆安全。     

超大型耙吸船舱内泥泵汽蚀性能分析

舱内泥泵汽蚀性能是决定超大型耙吸船施工能力的重要指标,然而国内建造的泥泵往往缺乏汽蚀性能数据。以国内首艘超大型1.8万m3耙吸挖泥船为对象,研究其舱内泥泵汽蚀性能,建立流体动力学模型。首先获得流量-扬程、流量-效率、流量-功率等泥泵特性,并与已掌握的试验数据进行对比验证模型的可靠性;应用完整汽蚀模型研究汽蚀性能,并采用较国外更为严格的效率下降值作为临界汽蚀发生点;据此获得某挖泥转速下不同流量的必需汽蚀余量数据。研究方法和结论可供工程界及具体船舶施工参考。     

某潜没式液货泵吸口与井底间距的确定

针对潜没式液货泵工作时液货残留量问题,以一台比转速为81.3的泵为研究对象,采用汽蚀仿真方法分析泵临界汽蚀余量随吸口间距的变化规律,结果表明,吸口间距存在临界值,当间距大于该值时,泵临界汽蚀余量基本不随间距变化而变化;当间距小于该值时,泵临界汽蚀余量随间距的减小而剧烈升高,由此可确定吸口间距的变化范围。选取3种吸口间距测试泵的扬程,试验结果表明,当实际吸口间距小于极限吸口间距时,泵就会因严重汽蚀而无法正常工作。     

吸入管路条件对给水泵和冷凝泵性能的影响

1 前言汽轮给水泵和冷凝水泵是船舶主锅炉系统的重要设备,它们对于主机的正常运行起着极其重要的作用。汽轮给水泵由汽轮机轴直接驱动,一般转速高达7000～10000 r/min 左右,给水温度在104～125℃范围内。冷凝泵从冷凝器中抽吸冷凝水,冷凝器中液面处于真空状态,因而不论是给水泵或是冷凝泵,都是输送饱和状的液体,对于汽蚀都极为敏感,泵吸入管路设计的不合理就会使泵的流量、扬程明显下降,甚至使泵的工作中断。在小流量工况运行的给水泵,遇到这种情况还会产生剧烈振动。这类     

泥泵水力性能动态特征的数值模拟分析

在使用滑移网格模拟分析新设计的HDP-263-50-130-4型泥泵时,发现叶轮处于不同位置时,同一转速和流量下,泥泵的扬程、扭矩、效率均呈周期性的波动,该波动近似于正弦函数,各量波动幅度较大,波动周期等于叶轮转过两相邻叶片的夹角所需的时间 对于该型号泵,扬程的波动要领先力矩约0.21个波动周期,效率的波动领先力矩约0.34个波动周期;当叶轮的一个叶片转过蜗壳的第Ⅰ断面,且与此断面呈16.左右夹角时,泥泵达到最高效率,约为92％;当叶轮的一个叶片转向蜗壳的第Ⅰ断面且与其夹角约为29°时,泥泵效率最低,约为77％.经分析认为,泥泵水力性能波动的主因是运动叶轮与静止蜗壳之间的动静干扰,该干扰主要体现在叶轮相对涡舌的位置的变化引起涡舌周围流态的变化.     

双吸泵的多相位定常三维数值模拟

采用ANSYS CFX软件,以雷诺时均(RANS)方程和剪切应力输运(Shear Stress Transport,SST)湍流模型为基础,对双吸泵设计工况进行了多相位定常三维数值计算。模拟结果揭示了泵扬程随叶轮与蜗壳相对位置的变化规律,其平均值与试验值较接近。获取了叶轮通道的流场分布、蜗壳进口截面上压力和速度分布规律及蜗壳特征断面上漩涡结构演化特征。结果表明,多相位定常流动数值模拟在节省大量计算资源的前提下可反映出泵内流场的非定常流动特性。     

大型油泵若干计算问题的探讨

本文讨论了大型离心油泵模型设计方案参数的选择原则;明确了离心泵汽蚀性能相似计算中的若干基本概念;强调了离心泵在抽送不同粘性液体时其汽蚀性能的非相似性和热力学变化规律;叙及了相似换算时实型泵和模型泵的效率修正公式;探求了大型油泵在抽送粘性液体时其流量扬程特性曲线的修正计算方法。     

叶片数对喷水推进低比转速轴流泵叶轮水动力性能的影响

喷水推进低比转速轴流泵是随着喷水推进技术的发展而产生的一种新泵型。针对一型低比转速轴流泵叶轮叶片数分别选取为5、6、7建立三组叶轮模型,选择RNG k-ε两方程涡粘模型进行叶轮内流场与功率、总压扬程、效率的数值模拟计算,得到三组叶轮的相关水动力曲线。在此基础上分析叶片数对低比转速轴流泵叶轮水动力性能的影响,得到叶片数对功率、总压扬程与工况点影响较大,而基本不影响最高效率的结论,为我国该类泵型的深入研究提供参考。     

喷水推进轴流泵的水力设计与空化特性分析（英文）

基于先进的叶片设计方法，本文采用NREC软件对喷水推进轴流泵（包括一排动叶和一排静叶）进行模型设计，进而采用标准k-ε湍流模型和混合多相流模型对其空化特性进行数值模拟，并借助“Schnerr Sauer”空化模型来探究空化导致扬程下降的机理。结果表明，随着有效汽蚀余量的减小，空化首先发生在叶轮进口端附近，然后向叶轮出口端、轮毂及相邻叶片方向扩展，其水汽混合混乱，反向回流而产生旋涡。另外，本文还研究了与泵内流场非线性耦合的叶片几何参数（叶片安装角、叶片拱度和叶片厚度等）对空化的影响规律。结果表明，叶片安装角减小或叶片拱度增加，空化面积将随之减小，这提高了喷水推进泵的抗空化能力，而叶片厚度对其性能影响不大。     

基于数值试验的喷水推进轴流泵的一体化设计

在给定流量、转速和扬程的设计指标下,综合分析和选取决定叶轮水动力性能的主要几何参数,采用升力法进行喷水推进轴流泵叶轮的水力设计。然后运用CFD方法对所设计轴流泵在设计点水动力性能进行数值模拟,计算结果表明:水力效率和扬程均满足设计要求。此基础上计算得到了该泵的扬程-流量、功率-流量、效率-流量特性曲线,进一步验证设计的合理性。最后将在设计工况下计算得到的水动力载荷导入有限元分析软件进行叶轮应力分析,校核了设计工况下叶片强度;同时,对叶轮进行模态分析,结果显示:所设计叶片固有频率远离轴频、叶频,能很好地避开叶轮共振。     

6500m3/h绞吸船用泥泵四叶片叶轮研发

为适应绞吸挖泥船超长排距时的施工需要,在6500m³/h绞吸挖泥船原三叶片高效高压泥泵的基础上,保证叶轮外形尺寸不变、叶轮流道通过能力不下降的情况下,分别对叶轮轴面和轴面流线进行水力设计,设计叶轮为四叶片扭曲叶片,并结合数值模拟对叶片包角进行优化计算,确定叶片包角为138°。通过模型泵试验,对比测试与模拟计算结果,验证叶轮的水力性能。通过对比四叶片与原三叶片高效高压泥泵的性能参数,预测两者在不同土质、不同排距下的生产率与能耗情况。结果表明,四叶片泥泵扬程比原三叶片高效高压泥泵提高了18 m以上,最高效率达到86%,且通过球径均为425 mm;土质为0.2 mm细砂时,研发泥泵的生产率提高了9%以上,排距提高了14%以上,耗功最小值降低了约3.5%。