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热能动力工程 2020年第1期35卷 70-75页

作者：赵万勇张甜甜兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

为研究过渡流道径向长度对离心泵水力性能的影响,建立了4种不同径向长度的过渡流道模型,并借助ANSYS软件对离心泵进行了全流场的数值模拟。根据数值模拟结果,对比分析了泵外特性曲线和设计工况下过渡流道内部的流动状态。研究表明:额定... 详细信息

为研究过渡流道径向长度对离心泵水力性能的影响,建立了4种不同径向长度的过渡流道模型,并借助ANSYS软件对离心泵进行了全流场的数值模拟。根据数值模拟结果,对比分析了泵外特性曲线和设计工况下过渡流道内部的流动状态。研究表明:额定工况及小流量工况下,径向长度对离心泵外特性的影响不大,但在大流量工况下,随着长度的减小,离心泵的扬程和效率均有所降低;过渡流道径向长度为510和610 mm的离心泵,扬程与效率的波动不大;过渡流道扩散段内部的回流和漩涡较为明显,且小径向长度过渡流道扩散段内部的回流和漩涡更为明显。

关键词：蜗壳式多级离心泵过渡流道径向长度水力损失湍动能

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过渡流道结构参数对离心泵性能的影响

过渡流道结构参数对离心泵性能的影响

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作者：张甜甜兰州理工大学

学位级别：硕士

蜗壳式多级泵以其高效区域宽,性能曲线平缓,振动和噪声小,机加工量少和装配维修方便等优点被广泛使用于石油化工、冶金制造、矿山排水和民用高层给水等方面。在实际应用中,过渡流道内的水力损失较大,严重影响了离心泵的性能。因此,本文... 详细信息

蜗壳式多级泵以其高效区域宽,性能曲线平缓,振动和噪声小,机加工量少和装配维修方便等优点被广泛使用于石油化工、冶金制造、矿山排水和民用高层给水等方面。在实际应用中,过渡流道内的水力损失较大,严重影响了离心泵的性能。因此,本文选200SHL160×2型石油化工流程泵为研究对象,基于数值模拟,深入探讨过渡流道的结构参数对离心泵性能和内部流动规律的影响。所做的主要工作和取得的成果如下:1.查阅国内外蜗壳式多级泵的研究现状,着重剖析过渡流道的研究进展;对所选择的离心泵进行数值模拟,重点分析过渡流道的内部流动特性。结果表明:随着流量的增加,过渡流道的水力损失越大,且小流量工况下,这种变化趋势较缓,而大流量工况下,这种变化趋势较快;由于流道的面积变化和弯曲,扩散段和过渡段有二次流、漩涡形成。2.用四种不同径向长度的过渡流道匹配所选择的离心泵得到不同的模型,并对各个模型进行数值计算。根据数值模拟结果分析了泵的能量特性和过渡流道内部的流动状态。结果表明:小流量工况下,过渡流道径向长度的改变对离心泵性能的影响不大,但在设计工况和大流量工况下,随着过渡流道径向长度的减小,过渡流道的水力损失越严重,离心泵的扬程和效率均有所减低,效率最大相差3.4%;径向长度的变化,对过渡流道内部的压力分布影响较小,而对速度分布影响较大。3.提出过渡流道断面面积均匀增大的线型变化和非均匀增大的凹型、凸型变化。将过渡流道径向长度为420mm的离心泵作为研究对象,在不同工况下,分别对这三种形式过渡流道的离心泵进行数值计算,并对离心泵的内、外特性及内部流场分布进行分析。结果表明:在设计工况下,凹型过渡流道断面面积的变化是最佳的,相对于其他两种变化,泵的扬程最大可提高12.86m,效率最大可提高3.42%;过渡流道断面面积的变化对流道内的压力分布影响较小,而对速度分布的影响较大。

关键词：蜗壳式多级离心泵过渡流道径向长度断面面积数值模拟

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430DY450-HY型离心泵转子系统的稳定性研究

430DY450-HY型离心泵转子系统的稳定性研究

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作者：安策兰州理工大学

学位级别：硕士

影响蜗壳式多级离心泵运行稳定性的因素很多,其中各级叶轮叶片、键槽、蜗壳隔舌的相对位置会对作用于轴系上的力、力偶及压力脉动产生一定影响,这也是引起蜗壳式多级离心泵振动的原因之一。本文以国内某厂生产的430DY450-HY四级蜗壳式... 详细信息

影响蜗壳式多级离心泵运行稳定性的因素很多,其中各级叶轮叶片、键槽、蜗壳隔舌的相对位置会对作用于轴系上的力、力偶及压力脉动产生一定影响,这也是引起蜗壳式多级离心泵振动的原因之一。本文以国内某厂生产的430DY450-HY四级蜗壳式管线油泵为研究对象,针对设计存在的叶轮叶片、键槽、蜗壳隔舌的相对位置随意性,设计了叶轮叶片、键槽、蜗壳隔舌的相互位置不同的四种方案,以此来研究叶轮叶片、键槽、蜗壳隔舌的相对位置对蜗壳式多级离心泵稳定性的影响。1.首先对原设计方案进行不同工况下定常数值模拟,利用模拟得到的数据对其外特性和该泵出厂试验的数据对比发现模拟得到的外特性曲线和实验得到的外特性曲线吻合较好,证明了本文所采用的数值模拟策略是可行的。2.对本文提出的其它三种方案进行不同工况下的定常数值模拟,利用数值模拟得到的数据,计算了这四种方案在不同工况下的各级叶轮所受到的径向力,发现各级叶轮所受到的径向力大小和方向基本相同。但是将各级叶轮所受径向力简化作用在轴系上时,发现方案3,即将二、三级叶轮周向位置改变25.7°时,轴上的应力是最小的,由此推断,轴的变形最小,轴系的稳定性最好。3.对四种方案分别在0.8Q、1.0Q、1.2Q三个工况下进行非定常流动的数值模拟,利用模拟得到的结果计算了各方案在不同工况下四个叶轮在旋转一周时所受到的径向力。将一周径向力加载到轴系上进行轴系的瞬态动力学分析,发现方案3泵轴的振动位移、振动速度以及振动烈度相较方案1均有一定的减小。其中,方案3的振动烈度在0.8Q、1.0Q、1.2Q下相较方案1分别减小了52.74%、31.10%、41.81%。说明恰当的叶轮叶片、键槽、蜗壳隔舌的相互位置能够提高蜗壳式多级离心泵的稳定性。

关键词：蜗壳式多级离心泵数值模拟压力脉动径向力瞬态动力学分析

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蜗壳式多级泵压力脉动特性研究

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甘肃科学学报 2017年第3期29卷 104-108页

作者：安策杨军虎张利红吴国鸿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

为了研究压力脉动在蜗壳式多级离心泵不同位置的变化规律,利用Fluent软件,采用SSTk-ω湍流模型对蜗壳式多级离心泵的内部流场进行多工况的非定常数值模拟,得到其各监测点的压力脉动特性,并对其进行对比分析。结果表明:在蜗壳式多级离心... 详细信息

为了研究压力脉动在蜗壳式多级离心泵不同位置的变化规律,利用Fluent软件,采用SSTk-ω湍流模型对蜗壳式多级离心泵的内部流场进行多工况的非定常数值模拟,得到其各监测点的压力脉动特性,并对其进行对比分析。结果表明:在蜗壳式多级离心泵首级蜗壳内,压力脉动主要受叶轮与隔舌之间的动静干涉的影响,同时与之相连的过渡流道内的液流流动状态的影响也是不可忽略的。

关键词：蜗壳式多级离心泵数值模拟压力脉动频谱分析

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