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叶轮进口边位置对自吸泵性能的影响分析

兰州理工大学学报 2022年第6期48卷 55-62页

作者：程效锐刘明建杨登峰兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

为研究自吸泵叶轮气液混合能力对自吸性能的影响,在叶轮原模型基础上,设计了叶片不同进口边位置的5种模型方案.采用VOF多相流模型对不同方案全流域进行三维定常数值计算,研究对自吸性能的影响规律.针对350WFB-1200-50型外混式无密封自吸... 详细信息

为研究自吸泵叶轮气液混合能力对自吸性能的影响,在叶轮原模型基础上,设计了叶片不同进口边位置的5种模型方案.采用VOF多相流模型对不同方案全流域进行三维定常数值计算,研究对自吸性能的影响规律.针对350WFB-1200-50型外混式无密封自吸泵,初始条件设定进水S型弯管中含一定体积的空气段,出口处设置含气率监测点.结果表明:针对中高比转速叶轮,进口边沿后盖板位置向出口前掠,使得叶轮进口边工作时对流体分时加载,可以有效提升叶轮的气液混合能力,从而缩短自吸泵的自吸时间;在一定前掠角度范围内改变进口边位置对自吸泵的扬程和效率影响不大,但是当叶片进口边向出口位置前掠超过一定范围时,会导致自吸泵扬程明显下降;当叶轮进口边前掠10°时,额定工况下自吸时间缩短25%,自吸性能明显得到提高.

关键词：自吸泵进口边位置数值计算气液两相流自吸时间

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自吸泵内能量损失及非定常流动特性研究

水利学报 2019年第8期50卷 1010-1020页

作者：舒欣任芸吴登昊祝之兵牟介刚浙江工业大学之江学院浙江绍兴312030 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

自吸泵由于其特有的气液分离腔和回流孔结构使得其内部流动更为复杂,本文针对自吸泵内能量损失及非定常流动特性开展实验和数值研究。通过开展模型泵水力性能实验,发现数值计算结果与实验结果具有较好一致性。利用熵产理论和Q准则定量... 详细信息

自吸泵由于其特有的气液分离腔和回流孔结构使得其内部流动更为复杂,本文针对自吸泵内能量损失及非定常流动特性开展实验和数值研究。通过开展模型泵水力性能实验,发现数值计算结果与实验结果具有较好一致性。利用熵产理论和Q准则定量分析了不同工况下自吸泵内不同区域的能量损失特性及涡核分布特征,结果表明:泵内熵产分布特征与水力损失分布特征基本一致,叶轮、蜗壳和气液分离腔是自吸泵内能量损失的主要区域。蜗壳内部的压力脉动强度在靠近隔舌区域较大,蜗壳中段处变弱,蜗壳出口扩散段处又进一步增强。在小流量工况下,叶轮和蜗壳内部涡核分布面积较大,涡核主要分布在叶轮的进口处和出口处。

关键词：能量损失自吸泵熵产非定常流涡核

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回流孔对自吸泵性能及内特性影响的研究

回流孔对自吸泵性能及内特性影响的研究

作者：曹李健兰州理工大学

学位级别：硕士

自吸泵在工业生产和生活中有着广泛的应用,因此探究自吸泵自吸性能的影响因素,及其对自吸泵自吸性能影响的内部机理,对指导自吸泵的设计有重要意义。回流孔作为自吸泵自吸性能的重要影响因素之一,研究回流孔形状、径向距离和偏转角度的... 详细信息

自吸泵在工业生产和生活中有着广泛的应用,因此探究自吸泵自吸性能的影响因素,及其对自吸泵自吸性能影响的内部机理,对指导自吸泵的设计有重要意义。回流孔作为自吸泵自吸性能的重要影响因素之一,研究回流孔形状、径向距离和偏转角度的变化对自吸泵自吸性能的影响是十分必要的。本文以ZX12-25型外混式自吸泵为研究对象,基于该模型分别改变回流孔形状、径向距离和偏转角度,分析上述因素的变化对于自吸泵内特性的影响,最后基于全因子试验法,分析影响自吸泵自吸性能和水力性能的主要影响因素,并分析上述因子的交互作用对于自吸泵自吸性能的影响。1.本文以ZX12-25型自吸泵为研究对象,基于该型外混式自吸泵建立仿真模型,并利用ANSYS Fluent流体仿真软件对该型泵进行仿真,获得仿真模型的扬程效率曲线。并对实体泵进行水力性能试验,对比仿真数据与试验数据验证该仿真模型的准确性。2.三种不同形状回流孔方案中,腰孔形方案叶频处振幅明显高于圆形和椭圆形方案,且回流孔处压力变化较其余两方案更剧烈,因此虽然腰孔形回流峰值最大,但是腰孔形方案回流流体流量波动大,椭圆形回流流量最稳定,因此三种方案在2.28s时,椭圆形回流孔方案的自吸泵泵体内气体含量最少,圆形回流孔方案更多,但略少于腰孔形方案,即椭圆形回流孔方案自吸时间最短,腰孔形方案自吸时间最长。经回流孔回流的低速流体分布在蜗壳回流孔处至扩散管入口处的蜗壳外缘,叶轮出口处的高速流体与低速流体碰撞,使得蜗壳回流孔至扩散管入口处流体压力增加,叶轮所受该方向径向力增加,使得叶轮径向力整体呈偏心分布,但腰孔形方案叶轮径向力波动较其余两方案小。3.在自吸泵自吸过程早期,径向距离减少的回流孔方案更靠近口环,因此有较多回流液体流入叶轮,使得0.3s时该方案叶轮气体质量分数陡降,并在第Ⅲ断面至回流孔蜗壳外缘处形成明显液体带。径向距离不变的方案蜗壳中整体压力脉动振幅更大。4.在自吸过程早期,逆时针旋转的回流孔方案叶轮吸入气体的速度最快,顺时针旋转的回流孔方案最慢,但随着进水管内气体减少,原位置回流孔方案叶轮吸入气体的速度最快,因此其自吸时间较其余两方案更短。回流孔处压力脉动频域顺时针旋转的回流孔方案单倍叶频处振幅最大,比顺时针旋转的回流孔方案和原位置的回流孔方案分别大26%和8%,使得顺时针旋转的回流孔方案的自吸时间明显高于顺时针旋转的回流孔方案和原位置的回流孔方案。5.回流孔径向距离和偏转角度是自吸泵效率的主要影响因素,随着自吸泵回流孔径向距离增加,自吸泵效率下降,而回流孔偏转角度的逆时针变动,也使得自吸泵效率一定程度上下降。自吸泵回流孔形状、径向距离和偏转角度均对自吸泵自吸时间有一定影响,不同于椭圆形回流孔或偏离原位置的回流孔设置均会使得自吸泵自吸时间增加。三种参数对于自吸泵振动幅度均有较大影响,其中,回流孔偏转角度的影响最大,腰孔形、径向距离增加5mm且顺时针偏转15度的回流孔方案自吸泵振动幅度最小。

关键词：自吸泵自吸过程气液两相流回流孔全因子试验

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自吸泵气液两相流数值模拟分析

农业机械学报 2009年第9期40卷 73-76页

作者：刘建瑞苏起钦江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

采用Mixture多相流模型、Realizable湍流模型与SIMPLEC算法,应用CFD软件Fluent对内混式自吸泵自吸过程的气液两相流进行了数值模拟。通过分析不同含气率条件下流场的压力分布、速度分布、气相分布,探讨了气液两相介质在泵内的运动情况,... 详细信息

采用Mixture多相流模型、Realizable湍流模型与SIMPLEC算法,应用CFD软件Fluent对内混式自吸泵自吸过程的气液两相流进行了数值模拟。通过分析不同含气率条件下流场的压力分布、速度分布、气相分布,探讨了气液两相介质在泵内的运动情况,一定程度上揭示了内混式自吸泵自吸过程的内部流场变化规律,为自吸泵的设计提供更多的参考依据。

关键词：自吸泵气液两相流数值模拟自吸性能

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自吸泵在PTA装置中的应用

石油和化工设备 2022年第1期25卷 83-88页

作者：高齐龙福海创石油化工有限公司福建漳浦361026

文章就PTA装置废液回收池立式长轴泵运行过程所发生故障进行分析,成功用自吸泵替换了立式长轴泵,另针对化工装置回收池有散发可燃气体的危害性,提出了用自吸泵全面取代长轴液下泵的倡议。

关键词： PTA 自吸泵立式长轴泵全面取代

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基于析因试验的喷滴灌两用自吸泵设计

农业工程学报 2014年第15期30卷 93-97页

作者：李红杨兴标李磊陈超江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

为了使自吸泵能够同时满足喷灌系统在流量12 m3/h、扬程30 m、滴灌系统在流量18 m3/h、扬程20 m时2个工况点的设计要求,该文采用试验设计(design of experiment,DOE)和数值模拟相结合的方法,对1台50ZB-30C自吸泵的叶轮进行多工况设计改... 详细信息

为了使自吸泵能够同时满足喷灌系统在流量12 m3/h、扬程30 m、滴灌系统在流量18 m3/h、扬程20 m时2个工况点的设计要求,该文采用试验设计(design of experiment,DOE)和数值模拟相结合的方法,对1台50ZB-30C自吸泵的叶轮进行多工况设计改进。重点分析了叶轮几何参数对泵扬程的影响规律,建立了不同工况点的扬程与叶轮主要几何参数之间的回归方程,并对该方程的参数进行赋值计算,得到满足设计要求的叶轮几何参数值。样机试验结果表明:安装了新叶轮的喷滴灌两用自吸泵在流量为12 m3/h时扬程达30.3 m,流量为18 m3/h时扬程达21 m,达到了设计要求。证明通过DOE方法能够建立数学模型来描述不同工况点的扬程与叶轮几何参数之间的关系。随着叶片包角的增大和叶片出口安放角的减小,扬程曲线会更加陡峭。研究为泵的多工况设计提供参考。

关键词：泵叶轮设计多工况设计试验设计数值模拟自吸泵

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立式自吸泵水力性能分析及内部结构的改进

浙江大学学报（工学版） 2013年第2期47卷 332-338页

作者：孙幼波陈涛杨帅吴大转王乐勤浙江大学化学工程与生物工程学系浙江杭州310027

为了在保证自吸性能基础上提高立式自吸泵的效率,在传统自吸泵基础上,提出新型立式自吸泵结构.改进气液分离室及其与蜗壳的匹配关系,采用全新的叶轮和蜗形蜗壳结构,并采用多级副叶轮结构代替单级副叶轮密封、以茶壶嘴结构来保证自吸泵... 详细信息

为了在保证自吸性能基础上提高立式自吸泵的效率,在传统自吸泵基础上,提出新型立式自吸泵结构.改进气液分离室及其与蜗壳的匹配关系,采用全新的叶轮和蜗形蜗壳结构,并采用多级副叶轮结构代替单级副叶轮密封、以茶壶嘴结构来保证自吸泵的自吸性能.基于内部流动数值模拟分析传统立式自吸泵和新型立式自吸泵内部流动结构,研究产生流动损失的主要部位以及损失机理.数值模拟结果与试验结果取得较好地一致,结果表明,自吸泵相比普通离心泵的额外功耗主要源于气液分离室和副叶轮,改进后的新型立式自吸泵在保证自吸性能的基础上,效率得到明显提高.结果可为类似自吸泵结构的改进设计提供参考.

关键词：自吸泵水力损失机械损失改进设计自吸性能

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自吸泵的叶轮切割方法

石化技术 2022年第5期29卷 70-72页

作者：程茂胜安徽莱恩电泵有限公司安徽宁国242300

影响自吸泵自吸性能的因素比较多,其中泵体涡壳中隔舌与叶轮外径之间的间隙是很重要的一个影响因素。而在产品选型中,经常出现一种原形泵的扬程比客户需求的扬程高了2~20m。自吸泵切割叶轮外径后,将使泵体涡壳中隔舌与闭式叶轮外径的间... 详细信息

影响自吸泵自吸性能的因素比较多,其中泵体涡壳中隔舌与叶轮外径之间的间隙是很重要的一个影响因素。而在产品选型中,经常出现一种原形泵的扬程比客户需求的扬程高了2~20m。自吸泵切割叶轮外径后,将使泵体涡壳中隔舌与闭式叶轮外径的间隙变大,从而影响泵的自吸性能。本文分别介绍了自吸泵的闭式叶轮和半开式叶轮的切割方法,并进行了性能测试。测试结果表明,达到了预期的效果,保证了自吸性能,可应用于各种自吸泵叶轮的切割。

关键词：自吸泵闭式叶轮半开式叶轮切割方法

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自吸泵上水时间影响因素研究

水泵技术 2022年第1期 28-30,35页

作者：赵鹏举上海瑞晨环保科技股份有限公司上海200433

某钢厂旋流井自吸泵现场试验时,上水时间不满足技术要求,工艺流程不能正常运转。传统经验中,入口液面高度、进口管路的密封性、入口压力均对上水时间产生巨大影响,单一变量改变验证以上三种影响因素,均未得到较好结果,但发现出口压力对... 详细信息

某钢厂旋流井自吸泵现场试验时,上水时间不满足技术要求,工艺流程不能正常运转。传统经验中,入口液面高度、进口管路的密封性、入口压力均对上水时间产生巨大影响,单一变量改变验证以上三种影响因素,均未得到较好结果,但发现出口压力对吸水时间有较大影响。针对该产品,应用CFD模拟仿真研究了整泵的流动特性,发现吸水室存在较大旋涡,怀疑这是引起上水时间较长的主要诱因。针对该问题,改进了吸水室内部结构,消除入口旋涡,降低了叶轮入口处的速度环量,现场试验对比改进前后自吸泵吸水时间,改进后吸水时间大幅度降低,解决了现场问题。

关键词：自吸泵上水时间 CFD 吸水室改进对比试验