井筒式立式潜水轴流泵装置性能分析与优化设计

发布时间：2024-03-30 04:35

　　井筒式立式潜水轴流泵装置一般由开敞式进水池、轴流泵叶轮、扩散导叶体以及井筒式出水流道4部分组成。由于其结构简单、维修方便及工程投资小等优点,近年来在城市排涝工程及农业灌溉工程中得到了越来越多的应用。而已有的数值模拟及模型试验发现立式潜水轴流泵装置的效率较低,因此针对该型泵装置进行优化设计来提升其水力性能以降低能源消耗有着重要的意义。本文采用商用CFD软件对某常用的原始井筒式立式潜水轴流泵装置进行数值模拟,并针对不同流量下的内流特性及水力性能进行分析。计算发现:原始立式潜水轴流泵装置的水力性能较差,其中开敞式进水池及轴流泵叶轮的性能较好而扩散导叶体及井筒式出水流道的水力损失较大。扩散导叶体内部在不同流量下均存在大范围的回流区域,使得导叶体出口的剩余环量较大,水流在井筒内及井筒与出水管之间的连接段出现明显的脱流并在出水管进口处形成大范围旋涡,回流旋涡区域随着流量的上升而增大。针对扩散导叶体中导叶轮毂出口半径L1、扩散管轮毂出口半径L2、导叶间距d及扩散管出口半径L34种几何参数进行正交试验设计。计算发现:泵装置的扬程及效率随着L1的上升先上升后下降;随着IL2及L3的上升,扬程及效率也呈现...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－１立式潜水轴流栗装置三维模型图??

件进行三维建模，而通过在ＡＮＳＹＳ?Ｔｕｒｂｏ－ｇｒｉｄ软件中读取叶轮室以及扩散导叶体的空间坐??标，可以轻松建立实体模型及绘制网格，并最终将各模型在ＡＮＳＹＳ?ＣＦＸ软件中进行拼装，??其三维实体图如图３－ｌ（ｂ）所示。??［Ｔ（Ｆ＝＝＝＾?Ｌ??／?＼?电缆筒水管??ｖ?＾刚....

图３－２各部位网格示意图??

对网格进行无关性分析，以３４０１７ｓ流量时扬程波动不超过０．５％为验证条件，以全装??置网格数为１２０万作为原始，对各部位以１．４１倍率进行加密的同时保持叶轮室ｙ＋值不变，??共设计５套网格，如图３－３所示，当装置总网格数２５０万以上时，扬程波动在０．５％以内，??考虑５００万网....

图３－３网格无关性分析??表３－１各部分节点与网格数示意表??—??

（ｅ）叶片压力面ｙ＋分布?（ｆ）叶片吸力面ｙ＋分布??图３－２各部位网格示意图??对网格进行无关性分析，以３４０１７ｓ流量时扬程波动不超过０．５％为验证条件，以全装??置网格数为１２０万作为原始，对各部位以１．４１倍率进行加密的同时保持叶轮室ｙ＋值不变，??共设计５套网格，如图３....

图３４原始立式潜水轴流栗装置水力性能??

吴晨晖井筒式立式潜水轴流泵装置性能分析与优化设计潜水轴流泵装置效率??置效率计算公式如下??３０ｐｇＱＨ??ｎ＝７ｔＮＴ??：０—泵装置的流量，ＩＶｓ??一轴流泵叶轮转速，ｒ／ｍｉｎ??一叶轮所受扭矩，ｎ？ｉ??立式潜水轴流泵装置整体水力性能??６－７５??

本文编号：3941820