极低比转数离心泵叶轮的优化设计与流动分析

发布时间：2020-06-12 13:49

【摘要】： 极低比转数离心泵（ns30）是离心泵的一部分，其在宇航事业和石化工业等领域应用广泛。它具有一般离心泵的基本性质，，但同时又具有其特殊性。首先由于它的扬程较高、流量较小，所以它的流道狭长，圆盘摩擦损失较大，效率相对较低；其次由于它的流道扩散较严重，易在叶片进口产生回流和在出口产生脱流，扬程流量特性曲线易出现驼峰，在小流量工况下易产生不稳定现象；第三，由于其功率流量曲线呈现上升趋势，在大流量区运行时电机易过载。 论文首先对极低比转数离心泵的现行设计理论和设计方法作了介绍，包括加大流量设计法、减小或消除扬程曲线驼峰的途径、无过载设计及复合叶轮设计法等，并按照这些方法设计了五种叶轮。论文的另一部分工作是数值模拟极低比转数泵叶轮内部流动，提出了适合的湍流模型和数值解法，并对网格的划分提出了自己的看法。通过对五种叶轮内流动的模拟比较，描述了极低比转数叶轮内流动的特点。比较了泵效率预估的方法，提出了适合于极低比转数泵效率预估的新方法，并对其性能要求的效率和可靠性两方面进行了研究比较，指出了五种形式叶轮各自的优缺点，得到结论：复合叶轮和部分堵塞流道的一般叶轮适合作极低比转数泵叶轮。 论文最后主要研究了一种隶属于极低比转数离心泵范畴的新型泵——旋喷泵，它是一种新型的石油化工用泵，具有流量小、扬程高、流量扬程曲线平缓的特点。论文对其叶轮内的流动状况进行了模拟分析，并对效率进行了预估。
【图文】：

扬程曲线

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【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TH311

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本文编号：2709626