低比转速离心泵叶轮设计及流动分析

发布时间：2021-12-31 01:52

　　低比转速离心泵流量小、扬程高,在化工生产、居民用水、农业浇灌以及船舶与航天范围都有广泛的应用.正是由于它的工作特点,使得低比转速离心泵叶轮具有较为狭长的流道构造,这就加大了离心泵的机械损失.叶轮是离心泵的核心过流元件,一个优秀泵的叶轮几何设计必然是一个泵的综合性能设计体现.流体在叶轮上的流场非常繁杂,这就导致了其对泵的性能的影响参数较多,传统的设计和试验方法难以对流体运动做出精确的分析,采用合理的设计方法以及优秀的分析手段来研究各影响要素与离心泵性能优劣的关系是设计出一个优秀离心泵的前提.本文对此进行了分析探讨,以供借鉴参考. 

【文章来源】：赤峰学院学报(自然科学版). 2020,36(08)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

尾流-射流示意图

汽蚀为泵类机械常见的流体运动状态，离心泵工作时，气泡在叶轮高压区持续破裂的同时造成剧烈冲击，常带给工作中的离心泵噪音与振动.离心泵若长期受汽蚀的影响，其叶片表面会遭受疲劳破坏甚至断裂，呈现出蜂巢状的外观，严重影响泵的水力性能，如图3所示.在该种类型泵，相邻两叶片中的流道较为狭窄，导致出现空化时，空泡就会充斥整条流道.因此，扬程效能曲线的走向就会呈现突然下降的趋向.设计中降低叶片流入口速度为改进泵类抗空化效能的有用方式.合理的增加叶轮的进口大小、加大叶片的进口宽度与叶片进口冲角均起到提升离心泵抗汽蚀能力的作用.另外，叶片入口处倾于吸入口方位合理的伸展可让流体提早受到叶片的影响，在加大叶片能用面积的前提下，缩小了叶片两面的压差，也让入口边的直径减小，提升泵的抗空化效能[6].采用这种设计方法也减小了所设计叶轮的外径、增加了叶片的重叠程度，对离心泵的圆盘摩擦损失和流道的扩散现象都是有利的.

叶片出口角β2的大小干扰着泵的性能，当叶轮直径一定时，β2的选取有如图4几种干涉情况：β2的大小常取18°～40°之间，若β2大于或等于90°，叶轮效能的消耗就会同流量的增长而增长.同时，因轴功率变大也将导致原动机更易超载.

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]多级离心泵叶轮和导叶匹配关系的研究[D]. 张学光.兰州理工大学 2017
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[3]离心泵压水室对无过载性能影响的研究[D]. 施瀚昱.浙江工业大学 2013
[4]混流式脱硫浆液循环泵性能研究[D]. 曹蕤.华北电力大学（北京） 2009
[5]不锈钢冲压焊接多级离心泵叶轮优化设计及CFD分析[D]. 王广业.山东理工大学 2006



本文编号：3559400