弯管入流工况下双吸离心泵内部流动数值分析及优化

发布时间：2021-06-20 09:23

　　双吸离心泵因其具有流量大、扬程高、汽蚀余量小、轴向力可以平衡等优点,广泛应用于农田灌溉和工厂、矿山、城市给排水等领域,其叶轮通常是以均匀入流为基础进行设计的,然而在工程实际中,往往由于空间受限等因素,离心泵进口经常使用弯管,从而导致水泵叶轮的非均匀入流,进而降低水泵的扬程和效率,威胁水泵的运行稳定性。因此,研究弯管进口对双吸离心泵内部流动和压力脉动的影响、分析其影响机理并探索弯管入流的改善方法具有重大理论与工程实践意义。本文以带有半螺旋型吸入室的双吸离心泵作为研究对象,针对不同入流管路,采用UG软件建立了带有直管以及不同弯管进口的双吸离心泵模型,选用CFX软件对离心泵的内部流动及压力脉动展开了数值研究工作。首先,对直管入流时、不同流量工况条件下各过流部件的内部流动进行分析。发现各过流部件的内部流场均呈现对称分布,吸入室的能量损失受流量变化的影响最小,表现为隔舌附近的流线紊乱;蜗壳的能量损失受流量变化的影响最大,表现为径向截面的二次流现象加剧。其次,对不同角度弯管入流条件下双吸离心泵的外特性、内部流动及压力脉动进行分析。结果表明,距吸入室入口同一中心线长度截面处速度变化规律的不同,引发大... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

本文结构流程图

西安理工大学工程硕士专业学位论文10图2-1弯管示意图Fig.2-1Schematicdiagramofelbow表2-2弯管参数Tab.2-2Bendingparameters弯管参数水平角度θ直管段长度L弯曲段中心线半径R1001.5D324501.5D339001.5D34900.5D31.5D35901D31.5D36900D32.1.2试验台介绍试验台三维模型如图2-2所示，试验台的动力由一台型号为Y200L2-2的SIMO三相异步电动机提供，其额定转速为2950r/min，试验所选转速为1500r/min。图2-3为双吸离心泵压力脉动测点布置示意图，其中，P1在吸入室入口处，P2和P3对称布置在吸入室两侧，V1、V2、V3、V4沿着蜗壳水流流动方向均匀布置。通过试验研究，得到如下结论：（1）水平弯管进口对双吸离心泵性能的影响高于竖直弯管进口。（2）双吸离心泵的扬程和效率与θ成反比，与L和R成正比。（3）水泵内压力测点的特征频率与弯管参数无关，但压力脉动幅值与弯管参数有关。1双吸离心泵2电动机3水罐4试验管段图2-2试验台三维模型

西安理工大学工程硕士专业学位论文10图2-1弯管示意图Fig.2-1Schematicdiagramofelbow表2-2弯管参数Tab.2-2Bendingparameters弯管参数水平角度θ直管段长度L弯曲段中心线半径R1001.5D324501.5D339001.5D34900.5D31.5D35901D31.5D36900D32.1.2试验台介绍试验台三维模型如图2-2所示，试验台的动力由一台型号为Y200L2-2的SIMO三相异步电动机提供，其额定转速为2950r/min，试验所选转速为1500r/min。图2-3为双吸离心泵压力脉动测点布置示意图，其中，P1在吸入室入口处，P2和P3对称布置在吸入室两侧，V1、V2、V3、V4沿着蜗壳水流流动方向均匀布置。通过试验研究，得到如下结论：（1）水平弯管进口对双吸离心泵性能的影响高于竖直弯管进口。（2）双吸离心泵的扬程和效率与θ成反比，与L和R成正比。（3）水泵内压力测点的特征频率与弯管参数无关，但压力脉动幅值与弯管参数有关。1双吸离心泵2电动机3水罐4试验管段图2-2试验台三维模型

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[3]蒸汽发生器下封头对核主泵性能影响研究[D]. 侯向陶.浙江大学 2016
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本文编号：3238926