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半螺旋形吸水室水力设计软件数学模型的建立

水泵技术 2000年第3期 30-31,34页

作者：庞杰文广州市第一水泵厂 510300

介绍半螺旋形吸水室水力设计软件数学模型的建立方法。

关键词：离心泵半螺旋形吸水室数学模型水力设计软件

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半螺旋形吸水室水力设计CAD软件开发

排灌机械 2008年第2期26卷 6-9页

作者：刘厚林王凯谈明高刘琨江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

归纳总结了目前现有的半螺旋形吸水室的水力设计方法,给出了各断面面积的计算方法及数学模型.在AutoCAD 2002平台下,采用Visual C++6.0作为编程语言,在ObjectARX 2000环境下开发成功了用于单吸泵和双吸泵半螺旋形吸水室水力设计的参数化... 详细信息

归纳总结了目前现有的半螺旋形吸水室的水力设计方法,给出了各断面面积的计算方法及数学模型.在AutoCAD 2002平台下,采用Visual C++6.0作为编程语言,在ObjectARX 2000环境下开发成功了用于单吸泵和双吸泵半螺旋形吸水室水力设计的参数化CAD软件.运行实例表明,软件界面友好,使用简单,功能强大,设计结果可靠,实现了参数化绘图,提高了设计半螺旋形吸水室的工作效率,具有推广应用价值,可以应用于工程实践,并为后续开发半螺旋形吸水室的三维参数化造型软件提供了数据接口.

关键词：双吸泵半螺旋形吸水室水力设计 CAD 软件开发

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不同吸水室对离心泵空化性能的影响分析

哈尔滨工程大学学报 2021年第11期42卷 1632-1640页

作者：赵万勇彭虎廷梁允昇马得东兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

由于吸水室的几何形状决定了叶轮进口的速度分布,对泵空化性能具有重要的影响。针对一单级单吸离心泵配套的直锥形、半螺旋形、环形3种不同结构的吸水室,采用数值方法研究分析3种不同结构的吸水室内部流动变化对离心泵空化性能的影响。... 详细信息

由于吸水室的几何形状决定了叶轮进口的速度分布,对泵空化性能具有重要的影响。针对一单级单吸离心泵配套的直锥形、半螺旋形、环形3种不同结构的吸水室,采用数值方法研究分析3种不同结构的吸水室内部流动变化对离心泵空化性能的影响。结果表明:直锥形吸水室相比于其他2种吸水室,对叶轮空化性能影响最小,初生空化发生在与蜗壳隔舌对应流道的下一个流道的叶轮叶片进口背面。半螺旋形吸水室出口速度增加且不均,液体以较高速度流入叶轮,使得对应径向位置的叶片进口背面首先发生初生空化。环形吸水室左右两侧内均产生漩涡与回流等现象,吸水室出口处靠近入口侧速度较大,使得叶轮叶片进口背面压力减小易于发生空化。在临界空化工况下,半螺旋吸水室与环形吸水室叶轮进口处产生的空泡在流道进口之间发生蔓延,其环形吸水室叶轮进口最为明显,对泵空化性能影响最大。该研究结果对泵叶轮进口流动设计和吸水室结构设计具有一定的理论价值。

关键词：离心泵直锥形吸水室半螺旋形吸水室环形吸水室空化性能数值模拟初生空化临界空化

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ES250-370双吸离心泵的优化设计

机电技术 2022年第2期45卷 39-42页

作者：马栋棋福建省机械科学研究院福建福州350005

文章采用内置冷却润滑机械密封技术以提高轴封冷却润滑性能,密封腔与轴承腔(托架)设计成整体结构形式以提高产品同心度;在水力模型优化设计的基础上,创新设计带导流壁分流结构形式的半螺旋形吸水室以进一步提高性能和泵效率。仿真与试... 详细信息

文章采用内置冷却润滑机械密封技术以提高轴封冷却润滑性能,密封腔与轴承腔(托架)设计成整体结构形式以提高产品同心度;在水力模型优化设计的基础上,创新设计带导流壁分流结构形式的半螺旋形吸水室以进一步提高性能和泵效率。仿真与试验结果表明:所设计的卧式蜗壳轴向中开双吸离心泵具有外观美观、结构简单、产品性能好、运转可靠等优点。

关键词：内置冷却润滑双吸离心泵整体结构形式产品同心度半螺旋形吸水室

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单级双吸离心泵优化设计与试验研究

单级双吸离心泵优化设计与试验研究

作者：陈凯江苏大学

学位级别：硕士

本课题属于国家科技支撑计划重点项目“典型离心泵关键技术研究及工程示范应用(2011BAF14B00)”研究内容之一和福建省经贸委产业技术创新重大项目“工业泵产品技术提升公共服务平台”子项目研究工作。提高水泵使用效率对节能减排具有极... 详细信息

本课题属于国家科技支撑计划重点项目“典型离心泵关键技术研究及工程示范应用(2011BAF14B00)”研究内容之一和福建省经贸委产业技术创新重大项目“工业泵产品技术提升公共服务平台”子项目研究工作。提高水泵使用效率对节能减排具有极其重大的意义。本文主要研究工作和研究成果如下:1.综述了单级双吸离心泵的研究现状、存在的问题、发展趋势以及CFD数值模拟技术在离心泵设计研究中的应用情况。速度系数法设计ES300-435型单级双吸离心泵水力模型。用经验公式计算主要零部件强度和刚性,保证泵运行可靠性和寿命。深入对比国内外单级双吸离心泵,确定ES型单级双吸离心泵的结构形式。2.通过CREO软件创建了ES300-435型单级双吸离心泵的三维几何模型,运用了ICEM对该模型进行了网格划分;在比较和分析了数值模拟中各种湍流模型和计算方法后,利用了ANSYS CFX软件对ES300-435模型进行了数值模拟。数值模拟预测得到的扬程、效率与设计要求趋势基本一致,比较准确的反应了ES300-435的流动情况。3.分析及预测半螺旋形吸水室隔舌安放角对单级双吸离心泵性能影响。半螺旋形吸水室与轴面的隔舌角分别设计为135°、90°、45°,采用CFX软件数值模拟计算单级双吸离心泵的外特性,得到半螺旋形吸水室不同隔舌安放角的QH、Q-η性能曲线,分析了半螺旋形吸水室不同隔舌安放角对单级双吸离心泵水力性能的影响。计算结果表明:在同一工况下,单级双吸离心泵的扬程随着隔舌安放角的增大而增加,而效率则随着隔舌安放角的增大而降低。因此,单级双吸离心泵半螺旋形吸水室增大隔舌安放角的设计方法可以提高扬程。4.创新结构设计:单级双吸离心泵半螺旋形吸水室带导流壁式延伸的分流结构形式,降低泵的旋流损失,提高单级双吸离心泵的水力性能;采用内置冷却润滑机械密封技术,能够更好冷却润滑机械密封,改善泵的稳定性,减小泵的故障率。5.在研究的基础上,提出了泵的性能优化方案,对其余5台单级双吸离心泵进行了性能整改。重新建立三维水力模型,并再次运用数值模拟手段对优化结果进行了检验,结果表明:优化后各泵的效率在额定工况下有了明显提高,达到了82.87%5.64%,达到了优化性能和节约能源的目的,综合技术指标达到了国际先进水平。

关键词：半螺旋形吸水室隔舌安放角单级双吸离心泵数值模拟导流壁内置冷却润滑

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吸水室等过流部件内部流动分析

吸水室等过流部件内部流动分析

作者：何敏西华大学

学位级别：硕士

离心泵广泛用于发电厂、石油、化工、城市供水、农业排灌等行业。而吸水室是水泵中不可缺少的部件。在设计中对吸水室决不可掉以轻心,这是因为吸水室设计的好坏,直接影响到水泵汽蚀(空化)性能和效率指标。因此,设计吸水室时,要在水力损... 详细信息

离心泵广泛用于发电厂、石油、化工、城市供水、农业排灌等行业。而吸水室是水泵中不可缺少的部件。在设计中对吸水室决不可掉以轻心,这是因为吸水室设计的好坏,直接影响到水泵汽蚀(空化)性能和效率指标。因此,设计吸水室时,要在水力损失最小的条件下保证:1)为了创造在设计工况下,叶轮内稳定的相对流动,沿吸水室所有断面的流速必须尽可能地均匀分布;2)将吸入管内的速度变为叶轮入口所需的速度。双吸泵的半螺旋形吸水室在进口部分相连通,而后绕过压出室外壁分别通向双吸叶轮的两个进口。这比一般吸水室的结构复杂,内部流动更为特殊。因而本研究具有一定的理论意义,为分析吸水室的内部流动和设计高效率的双吸泵提供了有价值的信息。近年来,计算流体力学技术已经成功地运用于数值模拟离心泵内部湍流流动。本文以型号为250GS65型双吸式离心泵为研究对象,以给定的设计参数对吸水室进行了水力设计;并使用商业软件FLUENT分别计算了不同工况条件下的吸水室、叶轮和蜗壳的内部流场,继而得到了速度和压力等参数的分布。主要的研究工作如下: 在查阅大量文献的基础上,综述了计算流体力学的发展,以及在流体机械内部流动数值模拟方面的应用,并对连续性方程、雷诺时均方程、k-ε模型、结构网格和非结构网格技术、有限体积法以及SIMPLE算法在离心泵流场中的应用进行了较全面的总结。详细地叙述了吸水室的实体造型过程,并将三大过流部件(吸水室、叶轮和压水室)的造型结果导入到FLUENT前处理软件GAMBIT中进行网格划分。采用多参考坐标系模型进行定常计算,分析了速度场和压力场的变化,重点突出吸水室内部流动的分析。分别对设计工况(Q=485 m3/h),大流量工况(1.5Q)和小流量工况(0.5Q)进行了数值模拟,在以上不同的工况下观察吸水室出口水流的圆周速度和轴面速度的分布情况,查看压水室外壁是否存在脱流现象。并进一步假设液体无粘,(即理想流体),观察模拟结果有何变化。最后,改变液体的粘度,分析模拟结果,进一步认识脱流现象。计算结果显示:1.0 Q和1.5Q工况下吸水室出口水流分布比较均匀,无漩涡产生,V和V分布较好,能够为叶轮进口提供均匀的来流。0.5Q工况下由于叶轮进口出现二次回流,故分布混乱。各工况下以及液体粘度增大时压水室外侧均不存在漩涡和脱流现象,说明了水力设计的合理性。同时,论文对设计工况(Q=485 m/h),大流量工况(1.2Q)和小流量工况(0.8Q)进行了模拟,分析水流在压水室和叶轮内部的流动规律。并以液体无粘模拟,观察模拟结果的变化。模拟结果说明:不同工况下叶轮流道内相对速度分布与理论分析比较一致;叶片的静压分布与速度的分布也符合对应的规律。压水室各截面的速度也满足VR=const这一定律。双吸式离心泵的内流相当复杂,本文的研究对其结构优化和改进提供了重要的理论依据。这对此类离心泵的设计理论和方法的发展都有重要意义。

关键词：半螺旋形吸水室水力设计定常计算计算流体动力学数值模拟

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低比转速半螺旋吸水室双吸泵流场的数值分析

排灌机械 2008年第4期26卷 39-42页

作者：朱荣生欧鸣雄付强管荣国李继忠江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

在CFD软件Fluent中采用考虑了旋转与曲率影响的RNG湍流模型,对具有半螺旋形吸水室的单级双吸离心泵进行了全流道(包括吸水室流道在内)数值模拟计算.结果发现,在叶轮流道内流速沿叶轮进口到出口逐渐增大;在叶轮流道前半部,靠近压力面处... 详细信息

在CFD软件Fluent中采用考虑了旋转与曲率影响的RNG湍流模型,对具有半螺旋形吸水室的单级双吸离心泵进行了全流道(包括吸水室流道在内)数值模拟计算.结果发现,在叶轮流道内流速沿叶轮进口到出口逐渐增大;在叶轮流道前半部,靠近压力面处的流速明显大于吸力面,叶轮流道内压力分布基本和设计相符.通过对半螺旋形吸水室流道内部流场数值模拟结果进行分析后发现,在设计流量点,半螺旋流道出口隔舌及密封体处出现漩涡,并随着流量的增大漩涡逐渐明显,对叶轮进口产生影响.该结果对双吸泵及其进水流道进一步的性能优化设计提供了依据.

关键词：双吸离心泵模拟叶轮半螺旋形吸水室漩涡优化