立式自吸泵储液室优化设计
发布时间：2021-08-02 13:08
本文针对WFB无密封自控自吸泵水力进行优化改进,通过CFD仿真分析结合测试台试验数据,总结归纳出自吸泵储液室效率低下的原因及改进措施,通过优化储液室结构,以提升自吸泵效率,给行业设计工程师予以参考。
【文章来源】：水泵技术. 2020,(03)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图３网格划分??
２０２０年第３期??？?２３?？??导水型储液室对液流控制能力强，流线平顺进人叶??轮内，从仿真分析结果得出弯管导水型储液室和环??形导水型储液室优于圆筒形储液室。??通过图５可以看出，圆筒形储液室内速度在两??侧形成漩涡区，流速较小，但方向与主流有相互冲??击，水力损失较大；弯管导水型速度方向一致，平??滑均勻过渡，但流速在进人叶轮前相对环形导水储??液室较大；环形导水储液室内流速均勻，在进入叶??轮前转弯处面积逐渐增大，流速相对较小，待液流??转弯过９０°后，流速逐渐增大，进人叶轮。从仿真??结果看出，圆筒型内液流速度有漩涡形成，弯管导??水型储液室和环形导水储液室流速均匀过渡，优于??圆筒形储液室。??对仿真结果数据统计，通过水泵进口总压、叶??轮进口总压，计算出储液室内的水力损失，结果如??表１所示。??从ＣＦＤ分析结果可以看出，从泵进口到叶轮??进口，圆筒型储液室损失最大，为１．７５?ｍ，占总??扬程５．?８％，弯管导水储液室次之，损失为０．８２?ｍ，??占总扬程２．?７％，环形导水储液室损失最小，为??０．５１?ｍ，占总扬程１．７％；从而得出用环形导水储??液室比圆筒型储液室效率提升４％，无论从流场分??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??图４储液室内流线图??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??图５储液室速度图??表１密封压力及效率计算表??序??号??型号??流量??／（ｍ３／ｈ）??泵迸口??总压／Ｐａ??叶轮进口??总压／Ｐａ??压差／ｍ??１??圆筒型储液室??１１００??１０１３２５??８４１４９??１．７５??２??弯管导水型储液室??１１００??１０１３２５??９
．０８ｅ＋０２??３．?０７ｅ＋０２??３．?０７ｅ＋０２??３．０６ｅ＋０２??３．０５ｅ＋０２??３．０５ｅ＋０２??３．?０４ｅ＋０２??３．０４ｅ＋０２??卜％?３．０３ｅ＋０２??３．０２ｅ＋０２??３．?０２ｅ＋０２??３．０Ｉｅ－０２??３．０ｌｅ－０２??３．００ｅ＋０２??Ｃｏｎｔｏｕｒｓ?ｏｆ?Ｓｔａｔｉｃ?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（ｋ）?Ｏｃｔ?０７，?２０１８??ＡＮＳＹＳ?Ｆｌｕｅｎｔ?１５．０（３ｄ，?ｄｐ，?ｐｂｎｓ，?ｓｋｅ）??图１２动环座温度分布??图１３静环座温度分布??侧的温度梯度较大，而外侧温度梯度较校??３结论??本文在建立机械密封几何模型的基础上，建立了??有限元体积模型，并对其施加实际工况条件进行计算??分析，模拟其流场和温度常得到的主要结论如下：??（１）机械密封腔内压力分布呈明显的高低两??个区域，密封腔外侧压力高，内侧压力低，而在密??封端面处压力变化很大；??（２）流体在流经泵送环时会有向上加速的趋??势，在密封腔内侧，流速不稳定，呈波浪状分布，??是由于受到轴向涡流的影响；??（３）机械密封主要是由密封端面处流体的剪??切效应而产生热量，由于边界和材料的差异，动环??和静环的温度分布规律并不一致，不同位置处温度??梯度差异较为明显。??参考文献??［１?］?Ｍａｙｅｒ?Ｅ．?Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｏｆ?ｒｏｔａｔｉｎｇ?ｈｉｇｈ?ｄｕｔｙ?ｎｕｃｌｅａｒ?ｓｅａｌｓ［Ｊ］．?Ｌｕ？??ｂｒｉｃａｔｉｏｎ?Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，?１９８９，?４５?（５）：?２７５，?８６．??［２］王玉明，黄伟峰，李永健．核电站一回路用机械密
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈立式自吸泵设计[J]. 邓志超,张奇志. 水泵技术. 2006(04)
[2]关于自吸式离心泵储液室容积的研究和探讨[J]. 仪群,刘一声. 排灌机械. 1993(04)
本文编号：3317619
【文章来源】：水泵技术. 2020,(03)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图３网格划分??
２０２０年第３期??？?２３?？??导水型储液室对液流控制能力强，流线平顺进人叶??轮内，从仿真分析结果得出弯管导水型储液室和环??形导水型储液室优于圆筒形储液室。??通过图５可以看出，圆筒形储液室内速度在两??侧形成漩涡区，流速较小，但方向与主流有相互冲??击，水力损失较大；弯管导水型速度方向一致，平??滑均勻过渡，但流速在进人叶轮前相对环形导水储??液室较大；环形导水储液室内流速均勻，在进入叶??轮前转弯处面积逐渐增大，流速相对较小，待液流??转弯过９０°后，流速逐渐增大，进人叶轮。从仿真??结果看出，圆筒型内液流速度有漩涡形成，弯管导??水型储液室和环形导水储液室流速均匀过渡，优于??圆筒形储液室。??对仿真结果数据统计，通过水泵进口总压、叶??轮进口总压，计算出储液室内的水力损失，结果如??表１所示。??从ＣＦＤ分析结果可以看出，从泵进口到叶轮??进口，圆筒型储液室损失最大，为１．７５?ｍ，占总??扬程５．?８％，弯管导水储液室次之，损失为０．８２?ｍ，??占总扬程２．?７％，环形导水储液室损失最小，为??０．５１?ｍ，占总扬程１．７％；从而得出用环形导水储??液室比圆筒型储液室效率提升４％，无论从流场分??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??图４储液室内流线图??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??图５储液室速度图??表１密封压力及效率计算表??序??号??型号??流量??／（ｍ３／ｈ）??泵迸口??总压／Ｐａ??叶轮进口??总压／Ｐａ??压差／ｍ??１??圆筒型储液室??１１００??１０１３２５??８４１４９??１．７５??２??弯管导水型储液室??１１００??１０１３２５??９
．０８ｅ＋０２??３．?０７ｅ＋０２??３．?０７ｅ＋０２??３．０６ｅ＋０２??３．０５ｅ＋０２??３．０５ｅ＋０２??３．?０４ｅ＋０２??３．０４ｅ＋０２??卜％?３．０３ｅ＋０２??３．０２ｅ＋０２??３．?０２ｅ＋０２??３．０Ｉｅ－０２??３．０ｌｅ－０２??３．００ｅ＋０２??Ｃｏｎｔｏｕｒｓ?ｏｆ?Ｓｔａｔｉｃ?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（ｋ）?Ｏｃｔ?０７，?２０１８??ＡＮＳＹＳ?Ｆｌｕｅｎｔ?１５．０（３ｄ，?ｄｐ，?ｐｂｎｓ，?ｓｋｅ）??图１２动环座温度分布??图１３静环座温度分布??侧的温度梯度较大，而外侧温度梯度较校??３结论??本文在建立机械密封几何模型的基础上，建立了??有限元体积模型，并对其施加实际工况条件进行计算??分析，模拟其流场和温度常得到的主要结论如下：??（１）机械密封腔内压力分布呈明显的高低两??个区域，密封腔外侧压力高，内侧压力低，而在密??封端面处压力变化很大；??（２）流体在流经泵送环时会有向上加速的趋??势，在密封腔内侧，流速不稳定，呈波浪状分布，??是由于受到轴向涡流的影响；??（３）机械密封主要是由密封端面处流体的剪??切效应而产生热量，由于边界和材料的差异，动环??和静环的温度分布规律并不一致，不同位置处温度??梯度差异较为明显。??参考文献??［１?］?Ｍａｙｅｒ?Ｅ．?Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｏｆ?ｒｏｔａｔｉｎｇ?ｈｉｇｈ?ｄｕｔｙ?ｎｕｃｌｅａｒ?ｓｅａｌｓ［Ｊ］．?Ｌｕ？??ｂｒｉｃａｔｉｏｎ?Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，?１９８９，?４５?（５）：?２７５，?８６．??［２］王玉明，黄伟峰，李永健．核电站一回路用机械密
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈立式自吸泵设计[J]. 邓志超,张奇志. 水泵技术. 2006(04)
[2]关于自吸式离心泵储液室容积的研究和探讨[J]. 仪群,刘一声. 排灌机械. 1993(04)
本文编号：3317619
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