基于CFD的悬臂式多级离心泵径向力与轴向力研究
本文关键词：基于CFD的悬臂式多级离心泵径向力与轴向力研究 出处：《水电能源科学》2017年11期 论文类型：期刊论文
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【摘要】：为提高悬臂式多级离心泵的运行稳定性,以某不锈钢悬臂式多级离心泵为例,采用Pro/E与ICEM软件完成全流场三维模型与网格划分,在ANSYS CFX中选取RNGκ-ε湍流模型方法,研究了以全流场非定常数值计算为基础提取得到的计算模型在多个典型工况下作用在叶轮上的径向力和轴向力。发现外特性曲线的模拟值和试验值吻合良好,说明径向力与轴向力的数值预测规律能够反映泵运转状态下的实际变化规律。分析结果表明,各级叶轮在一个单旋转周期内所受径向力较小,且分布不均匀;随着流量的增大,各级叶轮所受径向力均呈现先减小后增大的趋势,在设计点工况达到最小值;各级叶轮所受到的轴向力随流量增大而逐渐减小,首末两级叶轮较大,第二与第三级叶轮较小;总轴向力大小与流量呈现非线性关系,流量越大轴向力减小越快;随着流量的增加,单个周期内的总轴向力出现脉动频率等于叶轮和导叶叶片数最小公倍数的周期性现象。
[Abstract]:In order to improve the operation stability of cantilever type multistage centrifugal pump, with a stainless steel cantilever type multistage centrifugal pump as an example, the full field three-dimensional model and grid division is completed by Pro/E and ICEM software, RNG k-e turbulence model selection method in ANSYS CFX, to study the flow field of non constant value calculation model based on the obtained extraction the radial force on the impeller's role in a number of typical working conditions and the axial force. It was found that the simulation curve values and experimental values are in good agreement with numerical predictions that the radial force and axial force law can reflect the law of the actual changes in pump operation conditions. The analysis results show that the levels of the impeller in a single rotational period. The radial force is small, and the distribution is not uniform; along with the increase of flow rate, impeller radial force levels were decreased first and then increased, and reached the minimum at the design point of the impeller; The axial force decreases with the flow, at the end of the first stage impeller two large, second and third stage impeller is smaller; axial force size and flow rate are nonlinear, the greater the flow of axial force decreases more rapidly; with the increase of flow rate, the total axial force of single cycle pulsed frequency is equal to the periodic phenomenon the impeller and the guide vane number of LCM.
【作者单位】： 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心;
【基金】：国家科技型中小企业技术创新基金项目(14C26213201080) 江苏省自然科学基金项目(BK20141302) 江苏省重点研发计划(BE2015001-2,BE2015119) 江苏省政策引导类计划项目(BY2015064-06) 江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)
【分类号】：TH311
【正文快照】： 1引言!悬臂式多级离心泵具有结构紧凑、安全可靠、容易安装、方便维护及能轴向吸入等独特优点。悬臂式多级泵的运转稳定性极易受到径向力等非线性流体激励力的影响,传统的径向力经验公式计算方法仅能获得一个固定值,已经远远不能满足精度要求;轴向力是影响泵稳定性与安全性的
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，本文编号：1363884
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