叶轮口环结构对离心泵性能及流场的影响
本文选题:离心泵 + 流体动力学 ; 参考:《中南大学学报(自然科学版)》2017年06期
【摘要】:为了揭示叶轮口环间隙及结构型式对离心泵性能的影响,以IS80-65-160离心泵为模型载体,采用RNG k-ε湍流模型,对不同叶轮口环间隙及口环结构型式下的离心泵内部流场进行数值模拟,分析叶轮口环间隙对离心泵的效率、压力场和速度场的影响规律;研究3种环状结构型式的叶轮口环对离心泵性能的影响机制。研究结果表明:叶轮口环间隙的变化改变了离心泵内部流场的流动状态,影响其前、后泵腔处的压力分布,间隙内部的速度发生明显变化;锯齿形口环泄漏量最多可减少16.2%,容积效率提高,轴向力降低,锯齿形叶轮口环结构可提升离心泵2%的水力效率;流经两环状结构空腔的流体,过流面积增加,产生剧烈旋涡,并进行能量耗散,阻止了流体压力能的恢复,分散了经密封齿隙高速射出的流体的动能,间隙内部流体的速度梯度和压力梯度增大,湍动状态加剧,流动阻力增加。
[Abstract]:In order to reveal the influence of impeller ring clearance and structure on the performance of centrifugal pump, using IS80-65-160 centrifugal pump as model carrier, using RNG k- 蔚 turbulence model, the flow field of centrifugal pump with different impeller clearance and structure is simulated numerically.The influence of impeller ring clearance on centrifugal pump's efficiency, pressure field and velocity field is analyzed, and the influence mechanism of three kinds of annular impeller ring on centrifugal pump's performance is studied.The results show that the change of impeller ring clearance changes the flow state of the centrifugal pump, affects the pressure distribution in the front and back pump chamber, and changes the velocity in the clearance obviously.The leakage of the sawtooth ring can be reduced by up to 16.2%, the volume efficiency is improved, the axial force is decreased, the hydraulic efficiency of centrifugal pump can be increased by 2% with the sawtooth impeller ring structure, and the fluid flowing through the cavity of the two annular structure increases, resulting in violent vortex.The energy dissipation prevents the recovery of fluid pressure energy, disperses the kinetic energy of the fluid ejected at high speed through the seal teeth gap, increases the velocity gradient and pressure gradient of the fluid in the gap, intensifies the turbulent state and increases the flow resistance.
【作者单位】: 浙江工业大学机械工程学院;浙江工业大学之江学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51406183) 浙江省自然科学基金资助项目(LQ15E050005) 中国博士后科学基金资助项目(2016M601736)~~
【分类号】:TH311
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1755264
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