叶片型线对离心粘油泵性能影响的研究
本文关键词：叶片型线对离心粘油泵性能影响的研究 出处：《兰州理工大学》2012年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：离心油泵在石油化工行业应用广泛，然而，国产油泵的效率普遍较低，能耗较大。离心泵叶片型线对泵的性能有一定的影响。目前离心油泵的设计主要是依据性能换算曲线，将输送一定粘度液体时泵的性能参数换算成输送清水时泵的性能参数，然后按清水介质来设计离心粘油泵。在这种设计理念下，离心粘油泵的叶片绘型并未考虑粘度因素的影响。为此，本文研究了不同粘度下叶片型线对离心泵性能的影响，寻找适宜不同粘度离心泵的叶型。 本文以单级双吸离心泵MS-91-280为研究对象，在叶轮基本几何尺寸不变的情况下，通过固定叶片进、出口角，分别以90°、110°、130°3种包角进行叶片绘型（其中110°为研究对象MS-91-280的原始包角），研究这3种不同叶片型线对离心泵性能的影响。文章分别对这3种不同型线的离心泵进行了PROE三维建模，采用GAMBIT软件进行网格划分，商用软件FLUENT6.3.26进行数值模拟计算。进一步，选取了粘度1cSt的清水和两种不同粘度（24cSt、60cSt）的油品作为MS-91-280的介质，通过FLUENT6.3.26数值模拟，研究了单级双吸离心泵MS-91-280在输送不同粘度介质时的性能，主要结论如下： 1)随着叶片包角增大， H-Q曲线变的陡峭；相同流量下，泵扬程降低；且此特性与介质粘度无关。 2)介质粘度为1cSt时，设计工况下，包角为130°泵的效率最高；介质粘度为24cSt时，3种不同包角泵的高效区均向大流量偏移，且包角为110°泵的效率最高；介质粘度为60cSt时，3种不同包角泵的最优工况均与设计工况重合，包角为110°泵的效率最高。 3)随着叶片包角增大，轴功率减小，与所输介质种类无关。同一流量下，包角为90°泵的轴功率最大，包角为130°泵的轴功率最小。 4)从泵内部流动分析，当相同包角的泵输送不同粘度介质时，其速度、压力的分布情况基本相同，无明显差异。 5)输油时3台泵的轴功率均比相同流量下输水时的轴功率有大幅下降，表明在试验所用介质密度和粘度范围内，密度对轴功率的影响起主导作用。
[Abstract]:Centrifugal pumps are widely used in petrochemical industry, however, the efficiency of domestic oil pump is generally low, large energy consumption. Has certain influence on the performance of centrifugal pump vane pump. The design of centrifugal pump is mainly based on the performance conversion curve, conveying certain viscosity liquid pump performance parameter convert into water delivery performance parameters of the pump, and then press the water to the design of centrifugal oil pump. In this design, blade drawing of centrifugal oil pump does not take into account the influence of viscosity factors. Therefore, this paper studies the effect of blade under different viscosity on pump performance, to find suitable viscosity different leaf type centrifugal pump.
In this paper, single stage double suction centrifugal pump MS-91-280 as the research object, in the geometrical size of the impeller under the same condition, through the fixed blade outlet angle, respectively, at 90 degrees, 110 degrees, 130 degrees 3 Pack angle of blade drawing (including 110 DEG MS-91-280 as the research object of the original angle), research these 3 different blade type line effect on the performance of centrifugal pump. The centrifugal pump of the 3 different types of line PROE 3D modeling, mesh by using GAMBIT software, FLUENT6.3.26 software for numerical simulation. Further, the viscosity of 1cSt water and two different viscosity (24cSt, 60cSt oil) as MS-91-280 medium, through FLUENT6.3.26 numerical simulation of single stage double suction centrifugal pump MS-91-280 performance in different viscosity transmission medium, the main conclusions are as follows:
1) with the increase of the blade angle, the H-Q curve becomes steepy, and the pump head decreases under the same flow rate, and this characteristic is not related to the viscosity of the medium.
2) medium viscosity was 1cSt, under the design condition, package angle of 130 degrees, the pump efficiency is highest; medium viscosity is 24cSt, high efficiency of 3 different angle to the large flow pump are offset, and angle of 110 degrees, the pump efficiency is highest; medium viscosity is 60cSt, the optimal condition of 3 the different angle of pump and the design condition coincide, package angle of 110 degrees, the pump efficiency is highest.
3) with the increase of blade angle, the shaft power decreases, which is independent of the type of media. The same flow rate, the angle of the package is 90 degree, the shaft power of the pump is the largest, the angle of the package is 130 degrees, and the shaft power of the pump is the smallest.
4) from the analysis of the flow inside the pump, when the pump with the same angle is conveyed with different viscosity medium, the distribution of the velocity and pressure is basically the same, and there is no obvious difference.
5) when the oil is transported, the shaft power of the 3 pumps is significantly lower than that of the same flow rate, indicating that the density plays a leading role in the shaft power in the medium density and viscosity range.
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH311
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