TD300-19Y型管道循环泵的无过载优化设计
发布时间：2021-01-08 18:16
对TD300-19Y叶轮蜗壳进行了水力计算校对,并做了匹配性校核,重新设计了叶轮,使之与蜗壳的匹配性值高效流量点在额定点附近,叶轮参数出口角减小（≤22°）,外径适当加大、包角适当加大,样机经过试验,轴功率曲线有极大值,低于电机配套功率,达到无过载的效果,解决了生产中产品大流量时超功率的问题。
【文章来源】：水泵技术. 2020,(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３现生产产品蜗壳和叶轮三维水体造型??
．１８?？??２０２０年第３期??图１现生产叶轮水力图??８０。??５０。??４０°??３０。??ｂ６?５?４?３?２?１?ａ??叶片工作面??ｂ６?５?４?３?２?１?ａ??叶片工作面??图２改进后叶轮水力图??考虑到蜗壳参数与设计值偏差不大，而叶轮参??数与设计值偏差太大，此项目仅从叶轮角度考虑，??按以上计算尺寸重新设计叶轮［５］，现有泵体不动。??如果要获得全扬程功率曲线，则出口宽度不要??过宽，出口角要小，外径则需适度加大，包角适度??加大［６］。由图１、图２可以看出，性能改进的水力??与现有水力相比，进口直径减少，出口宽度和出口??角都减小，相应包角增大，直径增大。??１．２数值模拟计算及分析??蜗壳和叶轮的三维水体改进前后造型如图３、??图４所示。对蜗壳和叶轮的耦合进行ＣＦＤ数值模??拟计算，得到改进前后的性能曲线，如图５所示。??图３现生产产品蜗壳和叶轮三维水体造型??图４改进后蜗壳和叶轮三维水体造型??
９．１２??２０．?２８??３２．?８４??６７．?１３??３５５．４４??２３．９７??３１．０８??７４．?６３??５０９．７１??１９．?３２??３３．９０??７９．?０９??５０７．５１??１９．?６７??３２．６５??８３．２７??５９９．?５９??１７．８０??３５．?８７??８１．０４??６０９．?３０??１４．２１??３２．?７２??７２．０７??６６０．?４０??１６．８３??３７．?２８??８１．０８??６５９．?１７??１１．７０??３２．?１３??６５．?３６??图１０改进前后样机实际测试的性能曲线??个点；改进后的功率，在流量接近额定点５５８?ｍ３／ｈ??处有最大值３２．７?ｋＷ，小于泵的配套电机功率??３７?ｋＷ，随着流量的进一步加大，轴功率曲线呈下??降趋势，这样就会保证在整个水泵运行期间不会出??现超功率的情况达到了无过载目的。而现生产??的轴功率曲线，在额定点后，随流量的进一步加??大，功率反而急剧增加，对比看出，本次的性能改??进，非常成功。??３结论??从上文优化设计可以看出，对于大流量点轴功??率过大的水泵在优化设计时，需要减小出口宽度、??减小出口角、缩小进口、外径适度加大、包角适度??加大，且叶轮蜗壳的匹配性校核最高效率点在额定??点附近，对于一般比转速栗，就会比较容易设计出??无过载特性的泵。??另外实测值与模拟计算值虽略有差异，但非常??接近，这也说明软件的模拟计算对研发很有意义，??可以优选方案并且节省研发时间及成本。??本性能改进项目完美地解决了本款产品的大流??量超标问题，达到无过载目的，并且额定点效率得??到很大提升，现在已投人生产，节约了能源，也创?
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种附带弹性连接管的立式泵有限元动态特性分析[J]. 王孚懋,关旭东,金宇,范宗亮. 机械设计与制造. 2016(04)
[2]SLBY125-20型管道泵轴承故障原因分析及改进[J]. 倾明,樊亚军,魏宗琴. 化工机械. 2013(05)
[3]叶片几何参数对管道泵径向力及振动的影响[J]. 吴登昊,袁寿其,任芸,张金凤. 排灌机械工程学报. 2013(04)
[4]管道泵压力脉动及振动的研究[J]. 吴登昊,袁寿其,任芸,张金凤. 华中科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]管道泵内部流场数值模拟和结构优化[J]. 赵才甫,马鹏飞. 通用机械. 2012(10)
[6]基于Ansys的矿用潜水电泵转子系统的优化设计[J]. 曹卫东,高一,王秀兰,许荣军. 排灌机械工程学报. 2012(02)
[7]长管道泵系统中空气阀的水锤防护特性模拟[J]. 刘梅清,孙兰凤,周龙才,徐元利. 武汉大学学报(工学版). 2004(05)
本文编号：2965069
【文章来源】：水泵技术. 2020,(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３现生产产品蜗壳和叶轮三维水体造型??
．１８?？??２０２０年第３期??图１现生产叶轮水力图??８０。??５０。??４０°??３０。??ｂ６?５?４?３?２?１?ａ??叶片工作面??ｂ６?５?４?３?２?１?ａ??叶片工作面??图２改进后叶轮水力图??考虑到蜗壳参数与设计值偏差不大，而叶轮参??数与设计值偏差太大，此项目仅从叶轮角度考虑，??按以上计算尺寸重新设计叶轮［５］，现有泵体不动。??如果要获得全扬程功率曲线，则出口宽度不要??过宽，出口角要小，外径则需适度加大，包角适度??加大［６］。由图１、图２可以看出，性能改进的水力??与现有水力相比，进口直径减少，出口宽度和出口??角都减小，相应包角增大，直径增大。??１．２数值模拟计算及分析??蜗壳和叶轮的三维水体改进前后造型如图３、??图４所示。对蜗壳和叶轮的耦合进行ＣＦＤ数值模??拟计算，得到改进前后的性能曲线，如图５所示。??图３现生产产品蜗壳和叶轮三维水体造型??图４改进后蜗壳和叶轮三维水体造型??
９．１２??２０．?２８??３２．?８４??６７．?１３??３５５．４４??２３．９７??３１．０８??７４．?６３??５０９．７１??１９．?３２??３３．９０??７９．?０９??５０７．５１??１９．?６７??３２．６５??８３．２７??５９９．?５９??１７．８０??３５．?８７??８１．０４??６０９．?３０??１４．２１??３２．?７２??７２．０７??６６０．?４０??１６．８３??３７．?２８??８１．０８??６５９．?１７??１１．７０??３２．?１３??６５．?３６??图１０改进前后样机实际测试的性能曲线??个点；改进后的功率，在流量接近额定点５５８?ｍ３／ｈ??处有最大值３２．７?ｋＷ，小于泵的配套电机功率??３７?ｋＷ，随着流量的进一步加大，轴功率曲线呈下??降趋势，这样就会保证在整个水泵运行期间不会出??现超功率的情况达到了无过载目的。而现生产??的轴功率曲线，在额定点后，随流量的进一步加??大，功率反而急剧增加，对比看出，本次的性能改??进，非常成功。??３结论??从上文优化设计可以看出，对于大流量点轴功??率过大的水泵在优化设计时，需要减小出口宽度、??减小出口角、缩小进口、外径适度加大、包角适度??加大，且叶轮蜗壳的匹配性校核最高效率点在额定??点附近，对于一般比转速栗，就会比较容易设计出??无过载特性的泵。??另外实测值与模拟计算值虽略有差异，但非常??接近，这也说明软件的模拟计算对研发很有意义，??可以优选方案并且节省研发时间及成本。??本性能改进项目完美地解决了本款产品的大流??量超标问题，达到无过载目的，并且额定点效率得??到很大提升，现在已投人生产，节约了能源，也创?
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种附带弹性连接管的立式泵有限元动态特性分析[J]. 王孚懋,关旭东,金宇,范宗亮. 机械设计与制造. 2016(04)
[2]SLBY125-20型管道泵轴承故障原因分析及改进[J]. 倾明,樊亚军,魏宗琴. 化工机械. 2013(05)
[3]叶片几何参数对管道泵径向力及振动的影响[J]. 吴登昊,袁寿其,任芸,张金凤. 排灌机械工程学报. 2013(04)
[4]管道泵压力脉动及振动的研究[J]. 吴登昊,袁寿其,任芸,张金凤. 华中科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]管道泵内部流场数值模拟和结构优化[J]. 赵才甫,马鹏飞. 通用机械. 2012(10)
[6]基于Ansys的矿用潜水电泵转子系统的优化设计[J]. 曹卫东,高一,王秀兰,许荣军. 排灌机械工程学报. 2012(02)
[7]长管道泵系统中空气阀的水锤防护特性模拟[J]. 刘梅清,孙兰凤,周龙才,徐元利. 武汉大学学报(工学版). 2004(05)
本文编号：2965069
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