给水泵扬程特性曲线的近似换算法

该文对采用相似换算公式和等级多项式来求取离心泵在变转速时扬程流量特性曲线的方法进行了叙述和比较。对经常处于变转速工况下运行的离心泵提出了优先采用后一方法以提高换算精度的建议。     

关于双吸离心泵切割规律的研究

以某型单级双吸离心泵系列中若干产品为例,对其叶轮外径切割前后主要性能参数的变化状况进行了解和分析,以探求叶轮外径切割量与性能参数变化量之间的某种规律性.     

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。     

离心泵口环间隙流动特性的数值模拟

[目的]在开展离心泵的结构设计和性能研究时,往往易忽略口环间隙的影响。口环间隙不仅将改变离心泵的外特性,还将影响其流场分布,故需深入分析离心泵口环间隙的流动特性。[方法]以某型中比转速的立式离心泵作为研究对象,采用ANSYS CFX开展仿真模拟,分析不同口环间隙(0,0.5,0.7,1.06 mm)对离心泵外特性、压力分布和速度分布的影响。[结果]结果表明:不同口环间隙下,离心泵外特性的仿真结果与实验数据基本一致,两者的相对误差小于5%(1.06 mm间隙除外),验证了数值仿真方法的可信度;随着口环间隙的增加,在设计工况下,离心泵的扬程约下降20%,效率约下降19%;小间隙处的叶轮前、后盖板局部压强有所增加,大间隙处的整体压强有所下降,叶轮盖板的径向压强呈不对称分布;口环间隙导致流体内部的湍流紊乱,而离心泵进口和出口处的压强和速度均呈现出不均匀的渐进梯度分布。[结论]研究成果可为离心泵的结构设计和流场特性分析提供参考。     

液货泵输送粘液的性能仿真与经验修正对比分析

以一台比转速为69的潜没式液货泵为对象,仿真计算其输送清水以及5种不同油介质时的性能,得到不同介质下的扬程曲线和效率曲线。结果表明,介质的粘度对离心泵的性能有明显的影响,随着介质粘度的升高,泵的扬程会降低,效率则降低更多;粘度还会改变泵的高效点,使高效点往小流量偏移。针对工程问题,推荐一种离心泵输送粘液的经验修正方法,与仿真结果对比,该方法能够满足工程应用的需求。     

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。     

特殊液体的汽蚀—理论分析和试验结果

本文叙述了离心泵在抽送与常温清水不同的特殊液体如石油产品时的汽蚀现象和汽蚀性能,分析了特殊液体的物理性质和温度对离心泵汽蚀性能以及扬程流量特性的影响,介绍丁离心泵在抽送不同特殊液体时的试验结果。     

流固耦合技术在舰船离心泵转子的模态分析

离心泵通过叶轮的高速旋转使水产生离心力,是一种重要的能量转换装置。离心泵的结构紧凑,流量均匀,安装和维护方便,在航空宇航、船舶等工业领域应用广泛。舰船离心泵的运行工况恶劣,容易受到舰船振动等因素的干扰,同时,由于离心泵内部流体与叶轮之间存在复杂的相互作用力,离心泵叶轮很容易发生结构破坏。因此,研究舰船离心泵的流体动力学特性具有重要的意义。本文基于流固耦合技术,利用Ansys Workbench对舰船离心泵的转子进行模态分析,研究离心泵内部流场转子的动力学特性,并研究了离心泵转子的临界转速。该研究有助于提高离心泵转子的运行稳定性,延长离心泵转子的使用寿命。     

大流量无堵塞旋流泵的优化设计及实验研究

依据三要素设计方法及相关经验公式，对大流量无堵塞旋流泵主要结构参数的尺寸进行初步确定，用ANSYS CFX软件对初始设计的旋流泵进行外特性预测后发现，工况点处扬程仅达到设计扬程的77.1%,效率高出设计效率的24.2%。对主要部件叶轮外径D₂、宽度b₂和包角ψ等进行逐步优化，得到较优化的旋流泵模型，该泵工况点处扬程高出设计扬程3.2%,效率高出设计效率30.5%。为了验证模拟计算的准确性，对实体旋流泵进行了清水输送实验，工况点处实验扬程高出模拟扬程0.7%,实验效率高出模拟效率6.4%。     

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     

进口直径800 mm泥泵小叶轮开发与应用

绞吸挖泥船的输送距离较短时会引起驱动机（柴油机或电机）超负荷,影响系统运行稳定性,虽然可以通过降低转速、加装缩口缓解,但是降低了系统运行的经济性。采用理论分析设计了一款小叶轮初始形状,通过数值模拟计算其性能并且反复迭代优化完成了小叶轮的最终设计,对比了优化设计后的小叶轮和直接采用切割外径小叶轮的差别。实船测试小叶轮的清水运行特性,验证了水力设计的结果可靠,最后对比绞吸船采用原叶轮和小叶轮施工短排距疏浚工程的施工参数。经现场测试和挖泥应用,发现小叶轮在短排距工况时施工效率明显高于原叶轮,开发的小叶轮达到了设计目的。     

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.     

离心泵参数调节时的节能方法

在离心泵的运行实践中,不改变工况参数(流量和扬程)的情况是很少见的。通常、总是要求泵能够在一定的流量范围内运行,因而需要对其参数进行调节。如众所知,离心泵的工况点就是泵的扬程特性曲线和泵所在系统的外部管网的阻力曲线的交点(图1,曲线3和2)。理想情况下,离心泵的工况点应该是与该泵效率曲线上最高值相对应的B点(图1,曲线5)。但是,由于一系列的原因,在泵和管网组成的系统中经常需要改变泵的运行参数,比如要降低泵的流量,即要求从流量Q_B降到Q_C(图1)。要想实现泵的运行参数的调节,可以采     

轴流泵的汽蚀计算

轴流叶轮(螺旋式叶轮)由于其高抗汽蚀性能而被广泛用作高扬程诱导离心泵的前置叶轮(诱导轮),同样还被用作低扬程前置(增压)轴流泵的叶轮.增压泵的功用在于产生保证主泵在整个工作流量范围内无汽蚀工作所需的足够扬程值.增压泵在较低的转速下运行,因此它的结构设计应保证在汽蚀裕量值(灌注头)降低的情况下其所产生的扬程并不降低.此时,主泵可在高转速条件下工作,从而使其外形尺寸减小,重量减轻,同时还为其采用高速燃气透平驱动创造有利条件.对于大功率机组来说,这无疑将产生很大的经济效果.     

诱导轮对离心泵空化性能影响数值分析

为了提髙诱导轮离心泵的空化性能和运行稳定性，阐明诱导轮对离心泵空化性能的影响规律，以某型船用凝水泵为研究对象，采用数值模拟手段预测前置诱导轮的空化性能，同时预测了多工况下叶轮的空化性能。数值模拟结果表明：在小流量工况和额定工况下，空化性能曲线基本一致；在大流量工况下，空化特性曲线波动相对比较严重，空化性能较差。     

介质黏性对螺旋离心泵内部流动特性的影响

采用国家重点研发计划沉潜油回收项目研发的一款螺旋离心泵作为研究对象,采用数值仿真的方法,探究不同油品输运过程中螺旋离心泵的外特性变化规律。以清水作为对照组,选取常见的2种油品参数,开展计算研究。通过计算发现,在设计工况下,油品1扬程降低4.8%,油品2降低10.6%。随着流量继续增大至70 m~3/h,油品2输送中,扬程降低23%,功率增加了近100%。这表明,黏性系数的增大,导致油品之间的摩擦力增大,进而导致内部压力增大,蜗壳近壁面的速度降低,削弱了流场内速度梯度,消耗了油品获得的能量;同时,油品运动过程中的摩擦力增大,导致泵送系统的功率增加。综上,通过计算分析,获得了油品对螺旋离心泵输送过程的影响规律,为后续螺旋离心泵开展溢油回收工作奠定了基础。     

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。     

某内河三体船轴流式喷泵台架试验与性能计算

为检验某内河三体船的轴流式喷泵性能,开展缩比模型试验泵台架试验。采用结构化网格离散计算域得到实尺度喷泵外特性曲线,经无量纲相似换算得到与试验情况相符合的计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）计算值。在流量阀全打开、非等转速条件下和不同流量、等转速条件下进行测量,得到试验泵功率和扬程等数据。在功率损失分析基础上,对比试验测量值与CFD计算值。结果表明：在1 130～1 760 r/min转速条件下两者吻合较好,最大误差为7.6%;在等转速条件下扬程特性曲线趋势达成较好一致性。     

基于格子玻尔兹曼离心泵内部流场数值模拟

格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)作为一种新颖的计算流体动力学方法,能够模拟多种复杂的流体问题。论文采用格子玻尔兹曼无网格方法,利用XFLOW软件对离心泵内部流场进行数值模拟,模拟结果表明:离心泵在出口处压力达到最大值;速度从叶轮进口到叶轮出口逐渐增大,在叶轮出口处达到最大值;湍流强度在设计工况时最弱,在大流量工况和小流量工况湍流强度变大;涡量随着流量的增大也逐渐增大,在蜗壳的出口处表现最为明显。     

导边形状对轴流式喷泵性能影响的计算分析

以某高速摩托艇喷水推进泵为研究对象,通过数值试验的方法计算分析不同叶轮导边形状对喷泵水力性能和空化性能的影响。以Ka Me Wa71SⅡ型喷水推进器的混流式喷水推进泵为例,采用基于雷诺时均的数值计算方法对其水动力特性进行模拟,对该高速摩托艇叶轮直导边及两种不同程度的修圆的弧形导边的轴流式喷泵性能进行计算,利用CFX软件后处理分析发现导边修圆可以有效改善空化性能,但在小于设计流量时对效率会有一定的不利影响,对功率和扬程的影响很小。