泡状入流条件下离心泵叶轮内气液两相流动特性及对泵性能影响实验研究
发布时间：2021-07-08 15:44
在泡状入流条件下,当来流气泡在离心泵叶轮内聚集到一定程度时,会导致离心泵性能突然下降,发生泵喘振现象,严重情况下会堵塞叶轮流道,产生气锁效应。这不仅大大降低了离心泵使用寿命,而且影响正常生产。泵喘振现象的出现与离心泵内气液两相流动特性有关,特别是叶轮内流型、气泡运动及形态变化对离心泵性能产生重要影响。因此,本文通过建立离心泵可视化观测平台,研究了离心泵叶轮内流型及其内气泡变化过程,获得离心泵叶轮内气液两相流动特性及对泵性能影响规律。主要结论和认识如下:（1）获得了离心泵叶轮内气液两相流型,绘制了相应的流型图,揭示了入口参数对叶轮内流型的影响规律。叶轮内存在气泡流型、凝聚气泡流型、气囊流型、分离流型四种典型流型;实验发现了入口体积含气率是导致流型发生转变最直接的因素;随着液体流量和转速的增加,气体占据叶轮流道面积减少,在一定入口含气率下流型发生转变。（2）查清了四种流型下气泡动力学行为,概括了气泡形态变化过程。叶轮流道内气泡倾向于从入口处叶片吸力侧运动到出口处叶片压力侧,气泡动力学行为直接导致叶轮内的流型的变化;入口体积含气率的增加致使流道内气泡聚结倾向增加,气泡形态随之发生变化,最终滞...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验系统整体实物图
（g）气泡发生装置 （h）气液分离装置 （i）可视化观测系统及数据采集系统图 2-3 实验系统主要设备实物图Fig 2-3 Experimental system main equipment physical drawings图 2-2 为实验系统整体实物图，主要部分如图 2-3 所示。主要设备有：（a）供水系统：3 台水泵和储水箱；（b）供气系统：空气压缩机、储气罐和两套过滤器；（c）气体层流质量流量计（d）科式液体质量流量计（e）变频器：一台可改变电机工作频率的控制设备；（f）扭矩传感器及两个联轴器（g）自制气液混合器（h）自行设计的气液分离器（i）可视化观测系统及数据采集系统：可视化观测系统：离心泵可视化观测装置、温度、压力、差压传感器、高速摄像系统；数据采集系统：数据采集板、计算机等。表 2-1 为实验系统中主要的设备参数。表 2-1 设备主要参数表Table 2-1 List of main equipment parameters
有机玻璃具有透光性好、便于加工、重量轻、表测装置实物图如图 2-5 所示。壳左半部 3-蜗壳右半部 4-固定板 5-叶轮 6-进口法兰段 7-直、 11-泵轴 12-联轴器 a 13-扭矩转速传感器 14-联轴器 b 15-电机 16传感器支座 19-电机支座 20-卡槽 21-稳流板图 2-4 离心泵可视化观测装置结构图ig 2-4 Structural chart of visual observation device for centrifugal pum
【参考文献】：
期刊论文
[1]气液两相条件下离心泵叶轮受力分析[J]. 李佳楠,刘小兵,袁帅,江启峰. 热能动力工程. 2018(08)
[2]气液两相条件下进口含气率对离心泵相似定律的影响[J]. 司乔瑞,崔强磊,袁寿其,张克玉,曹睿,唐苑峰. 农业机械学报. 2018(02)
[3]基于非均相流模型的离心泵气液两相流动数值研究[J]. 袁建平,张克玉,司乔瑞,周帮伦,唐苑峰,金中坤. 农业机械学报. 2017(01)
[4]气液两相条件下离心泵内部流态及受力分析[J]. 李贵东,王洋,郑意,马小虎,梁龙一,胡日新. 排灌机械工程学报. 2016(05)
[5]螺旋轴流泵内气液两相流型可视化研究[J]. 张金亚,蔡淑杰,朱宏武,强睿. 工程热物理学报. 2015(09)
[6]气液两相下离心泵内部流动数值模拟[J]. 刘瑞华,李贵东,王洋. 排灌机械工程学报. 2015(08)
[7]含气率对AP1000核主泵影响的非定常分析[J]. 付强,习毅,朱荣生,袁寿其,王秀礼. 振动与冲击. 2015(06)
[8]叶片式混输泵气液两相非定常流动特性分析[J]. 余志毅,刘影. 农业机械学报. 2013(05)
[9]1000MW核主泵失水事故工况下气液两相流分析[J]. 朱荣生,郑宝义,袁寿其,付强,王秀礼. 原子能科学技术. 2012(10)
[10]压水堆核电站一回路工况变化对主泵主要机械性能的影响[J]. 王勤湖,李社坤,卢文跃,于海峰,曹智鹏. 核动力工程. 2005(S1)
硕士论文
[1]气液两相条件下离心泵内部流动特性数值计算和试验研究[D]. 张克玉.江苏大学 2017
本文编号：3271859
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验系统整体实物图
（g）气泡发生装置 （h）气液分离装置 （i）可视化观测系统及数据采集系统图 2-3 实验系统主要设备实物图Fig 2-3 Experimental system main equipment physical drawings图 2-2 为实验系统整体实物图，主要部分如图 2-3 所示。主要设备有：（a）供水系统：3 台水泵和储水箱；（b）供气系统：空气压缩机、储气罐和两套过滤器；（c）气体层流质量流量计（d）科式液体质量流量计（e）变频器：一台可改变电机工作频率的控制设备；（f）扭矩传感器及两个联轴器（g）自制气液混合器（h）自行设计的气液分离器（i）可视化观测系统及数据采集系统：可视化观测系统：离心泵可视化观测装置、温度、压力、差压传感器、高速摄像系统；数据采集系统：数据采集板、计算机等。表 2-1 为实验系统中主要的设备参数。表 2-1 设备主要参数表Table 2-1 List of main equipment parameters
有机玻璃具有透光性好、便于加工、重量轻、表测装置实物图如图 2-5 所示。壳左半部 3-蜗壳右半部 4-固定板 5-叶轮 6-进口法兰段 7-直、 11-泵轴 12-联轴器 a 13-扭矩转速传感器 14-联轴器 b 15-电机 16传感器支座 19-电机支座 20-卡槽 21-稳流板图 2-4 离心泵可视化观测装置结构图ig 2-4 Structural chart of visual observation device for centrifugal pum
【参考文献】：
期刊论文
[1]气液两相条件下离心泵叶轮受力分析[J]. 李佳楠,刘小兵,袁帅,江启峰. 热能动力工程. 2018(08)
[2]气液两相条件下进口含气率对离心泵相似定律的影响[J]. 司乔瑞,崔强磊,袁寿其,张克玉,曹睿,唐苑峰. 农业机械学报. 2018(02)
[3]基于非均相流模型的离心泵气液两相流动数值研究[J]. 袁建平,张克玉,司乔瑞,周帮伦,唐苑峰,金中坤. 农业机械学报. 2017(01)
[4]气液两相条件下离心泵内部流态及受力分析[J]. 李贵东,王洋,郑意,马小虎,梁龙一,胡日新. 排灌机械工程学报. 2016(05)
[5]螺旋轴流泵内气液两相流型可视化研究[J]. 张金亚,蔡淑杰,朱宏武,强睿. 工程热物理学报. 2015(09)
[6]气液两相下离心泵内部流动数值模拟[J]. 刘瑞华,李贵东,王洋. 排灌机械工程学报. 2015(08)
[7]含气率对AP1000核主泵影响的非定常分析[J]. 付强,习毅,朱荣生,袁寿其,王秀礼. 振动与冲击. 2015(06)
[8]叶片式混输泵气液两相非定常流动特性分析[J]. 余志毅,刘影. 农业机械学报. 2013(05)
[9]1000MW核主泵失水事故工况下气液两相流分析[J]. 朱荣生,郑宝义,袁寿其,付强,王秀礼. 原子能科学技术. 2012(10)
[10]压水堆核电站一回路工况变化对主泵主要机械性能的影响[J]. 王勤湖,李社坤,卢文跃,于海峰,曹智鹏. 核动力工程. 2005(S1)
硕士论文
[1]气液两相条件下离心泵内部流动特性数值计算和试验研究[D]. 张克玉.江苏大学 2017
本文编号：3271859
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