提高离心泵抗汽蚀性能的措施

当离心泵发生汽蚀时,叶轮会遭受汽蚀破坏,影响离心泵性能并妨碍其正常运行。为此,简要阐述了离心泵汽蚀危害及提高离心泵抗汽蚀性能的理论依据,同时介绍了改善叶轮设计、提高离心泵抗汽蚀性能的传统措施和最新方法,并探讨了CFD在抗汽蚀性能研究中的重要作用,指出了利用CFD技术提高离心泵叶轮抗汽蚀性能是今后的研究热点。     

低比转数离心泵叶轮内汽蚀两相流三维数值模拟

阐述低比转数离心泵叶轮内汽蚀两相流基本理论,采用两相流混合模型对叶轮内定常三维湍流汽蚀流场进行数值模拟。根据计算结果的液相和空泡相主要流动特征,分析汽蚀发生过程叶片上的静压分布,揭示叶轮内汽蚀两相流场的内在特性。     

高速混流泵汽蚀特性与汽蚀性能改善方法

分析了用于推进系统的大功率混流泵影响汽蚀特性的主要因素。讨论了启动过程的汽蚀特性以及混流泵汽蚀性能与流量、转速、叶轮参数的关系。分析结果表明,启动过程中的汽蚀现象使混流泵瞬态性能迅速下降,汽蚀性能与流量、转速、叶轮参数等有密切关系。选取最佳汽蚀性能工况点为设计工况点,在满足尺寸要求前提下降低转速,采用合理的叶轮参数等手段可有效提高混流泵的汽蚀性能。     

基于混合模型的离心泵叶轮内汽蚀

为了分析离心泵发生汽蚀情况下叶轮内流场的分布以及汽泡相的体积分数，采用两相流混合模型对叶轮内三维湍流汽蚀流场进行数值计算。根据计算结果静压分布和汽泡相的流动特征，揭示叶轮内汽蚀两相流场的内在特性。     

水泵汽蚀危害及抗汽蚀修补措施

临洪西站是一座大(2)型排涝泵站，由于泵站工作条件恶劣等原因，造成水泵叶片和叶轮室发生严重汽蚀，危及机组的安全运行。通过对汽蚀危害情况的检测、分析，采用喷涂不锈钢和环氧云铁防腐涂料进行抗汽蚀修补。喷涂后漆膜坚韧、耐磨，表面硬度可达HRC60-70，施工工艺简单，便于现场处理，具有较好的经济效益和社会效益。     

离心泵汽蚀余量计算与预测

由于泵会在偏离设计工况或者叶轮切割的条件下运行,因此研究泵在非设计工况点的汽蚀余量是有意义的。从泵的汽蚀余量计算公式出发,分析了泵汽蚀余量实验确定方法和预测方法的不足。泵汽蚀特性由泵叶轮进口决定,与泵扬程无关,据此提出了一种与叶轮外径无关的应用“拟似”扬程确定泵汽蚀余量的方法。分析了泵汽蚀性能与几个关键参数之间的关系,提出了预测泵汽蚀性能曲线的简单有效的方法。     

离心泵叶轮入口参数最优化设计的研究

本文提出了离心泵叶轮入口主要参数和叶轮进口边几何形状的最优化设计方法及其应用,利用正交设计法讨论了有关系数对汽蚀比转数的影响。一、叶轮入口主要参数最优化公式我们从最佳入口条件出发,推导叶轮入口主要参数最优化的计算公式。我们知道,必需汽蚀余量△hr(或者NPSHr)是标志泵本身汽蚀性能的基本参     

离心泵汽蚀非稳定流动特性数值模拟

为研究离心泵发生汽蚀时流道内部变化规律,通过三维软件Pro/E对离心泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程及SIMPLEC算法,采用全空化模型并考虑水中未溶解气体对空化的影响,应用计算流体力学软件CFX对离心泵全流道内的气液两相湍流进行了数值模拟计算,分析了离心泵内部发生汽蚀时的非定常流动的规律。结果表明:在汽蚀初生到临界汽蚀余量这一区间范围内,气体体积分数主要集中在无量纲径向位置为0.2附近的一段区间内。随着汽蚀余量的降低,气体体积分数的密度会相应地增加,受叶轮和蜗壳的耦合作用呈现不对称分布,在汽蚀初生时叶轮流道内压力波动呈正弦周期性变化。随着汽蚀余量的降低和气体分数的增加,叶轮流道内压力呈现不规则变化,压力脉动从隔舌处开始沿着叶轮旋转方向逐渐衰落。     

基于CFD的发动机冷却水泵汽蚀性能预测

以雷诺时均N-S方程为基本控制方程,采用标准k-ε双方程湍流模型及多相流模型,利用计算流体动力学软件CFX模拟了发动机冷却水泵内部的三维湍流流场,对某一叶轮严重损坏的发动机冷却水泵外特性性能和汽蚀性能进行预测,并分析叶轮损坏原因,观察冷却水泵叶轮内部汽蚀情况．模拟结果表明:在85 ℃下模型泵的临界汽蚀余量约为107 m,在表压为0时已发生了较为严重的汽蚀现象,叶轮破坏主要是由汽蚀引起．通过与试验数据进行对比验证,水泵在285 L／min设计流量下扬程为61 m,远远低于常温下的数值模拟结果,说明该泵在实际运行工况下已发生严重汽蚀,试验结果与数值预测结论基本吻合．研究结果对于改善发动机冷却水泵的汽蚀性能、防止和减轻空化现象产生提供理论依据,也为判断和模拟发动机冷却水泵的汽蚀破坏提供了一个快速、准确的计算方法．     

介绍40CJ95型轴流泵的有关情况

湖北樊口电排站装有四台40CJ95型轴流泵。由于存在着下面两个问题: 1.泵的最高效率区与樊泵站经常运行扬程相差较大,泵处于低扬程下运行,振动厉害,噪音很大,在泵房进口处出现明显的旋     

屏蔽泵抗汽蚀性能的试验

介绍了低汽蚀屏蔽泵的结构和工作原理，分析了该种泵的性能特点以及汽蚀产生的原因等，提出了提高抗汽蚀性能所采取的措施。从改善叶轮进口几何形状的设计方法方面来降低泵的汽蚀余量，例如叶轮进口直径Dj，叶片进口安放角β1，叶片进口边的形状，叶片数，叶轮进口流道形状等。对两台屏蔽泵进行了性能试验：通过能量性能试验确定出扬程H、输入电机功率N、机组效率ηgr与流量Q之间的关系，通过汽蚀性能试验确定临界汽蚀余量△hc与流量Q之间的关系。结果表明，两种规格屏蔽泵的性能均达到了设计的要求。     

双吸离心泵叶轮交替加载技术在固海泵站增流改造中的应用

为破解宁夏中部干旱带缺水难题,宁夏水利厅提出了固海扬水工程泵站"6+1"增流改造,即增加渠首泵站流量3.8 m~3/s。为了解决后续梯级泵站增流的问题,采用双吸离心泵叶轮交替加载技术对后续泵站叶轮进行改进设计,并针对固海扬水工程长山头和大柳木泵站两个型号共4台机组进行叶轮的试验改造和运行。结果表明,长山头泵站和大柳木泵站双吸离心泵叶轮应用交替加载技术改进设计后,机组流量均满足泵站增流设计的流量要求,水泵效率分别提高了13.6%和5.4%,泵站装置效率分别提高了9.2%和2.4%;现场的试验水泵和电机均运行正常,而且振动及噪音均小于未更换增流改造叶轮的水泵机组,水泵运行平稳,叶轮进口无明显汽蚀。研究成果为解决固海扬水工程增流改造提供了低成本的解决方案,也为其他泵站的改造提供了参考。     

离心泵叶轮内汽蚀发生的理论探讨

计算流体动力学(CFD)技术在水力机械内部流场计算中应用日益广泛,已成为优化设计的重要工具。为此,介绍了汽液两相流混合模型的基本方程,并应用离心泵叶轮内汽蚀两相流基本理论,数值模拟稳定工况下工质为清水低比速离心泵叶轮的汽蚀两相流场的分布情况,同时采用CFD软件分析汽蚀发生过程中的叶片静压分布,揭示叶轮内汽蚀两相流场的内在特性,为高抗汽蚀性能低比速离心泵的优化设计提供理论基础。     

离心泵汽蚀特性分析

根据离心泵汽蚀余量的计算公式来分析影响泵汽蚀特性的因素,主要包括泵体设计和叶轮进口设计.假设泵进口来流无预旋,将由流动变量表征的泵汽蚀比转速公式,改写为由几何参数也就是反应泵体设计和叶轮进口设计的两个系数以及进口叶片安放角和轮毂比表示的形式,并通过绘制汽蚀比转速的图谱来分析影响泵汽蚀比转速的设计因素.通过图谱发现,获得最高汽蚀比转速对应的最优进口叶片安放角在10°-30°之间,叶轮进口处的设计比泵体的设计对泵汽蚀比转速的影响大.另外,根据初生汽蚀比转速的计算公式认为,基本上所有的离心泵都在汽蚀状态下工作.划分了离心泵的容许汽蚀运行区域的边界,即扬程下降0.5%时对应的汽蚀比转速曲线.     

离心泵兼顾效率和汽蚀性能的理论分析与设计

从泵效率和抗汽蚀性能两者互为兼顾的观点出发，分析了离心泵叶轮几何参数与泵效率、汽蚀性能之间的定性关系。结合设计经验和实例，提出了叶轮主要几何参数的取值范围。     

水泵的内漏及修复

水泵运行一段时间后,提水效率逐渐降低,除泵体、泵叶轮等的磨损、汽蚀等原因使水泵性能变化外,水泵的内漏损失和外漏损失也是一个重要因素。 一、什么是水泵内漏 水泵在运行过程中,进入泵体(压力室)的水流经过水泵叶轮后,水流压力增加,有一部分的高压水经过泵体内的间隙泄漏到叶轮进     

叶轮口环间隙对农用离心泵汽蚀性能的影响

通过对农用离心泵的汽蚀性能进行介绍,建立了离心泵汽蚀余量的理论计算方程,并分析了汽蚀余量与叶轮口环间隙大小之间的关系.在此基础上,选用RNG k-ε湍流模型,局部网格加密技术和有限体积算法对LZA50-3400离心泵在Fluent软件中进行数值模拟,探讨了在改变叶轮口环间隙大小情况下液体进口处流场的流态特征.通过流场比较分析可以看出,离心泵叶轮口环间隙越小,则过流面积越大.这有利于改善入口流态,所以汽蚀性能也就越好.最后,在试验机上对CFD模拟的结果进行试验检测,试验数据与数值模拟分析的结果基本一致,可靠的研究结论可以为农用离心泵口环结构的研究和设计提供一定的理论依据.     

轴流泵站抗汽蚀涂层材料的选用

房山站和芝麻站位于江苏省东海县，是向石梁河水库补水的引淮人石的重要工程，1973年兴建，经过多次扩建、改建和配套续建、两站分别装有轴流泵30台，装机容量为4650kw。20多年来·工程发挥了巨大的效益。但由于长期运行，且水泵工况较差，工作条件恶劣，因此普遍存在着汽蚀严重的问题。汽蚀的部件主要是叶片、叶轮室及导叶进口端。水泵运行1000h后。即开始发生叶片汽蚀，运行3000～5000h后，叶片发生严重汽蚀破坏，汽蚀面积达16％以上，平均汽蚀深度在10mm以上，并有局部穿孔。叶片运行10000h后，不少叶片因汽蚀破坏而造成叶片断裂。由于汽…     

50IB-32型离心泵汽蚀性能的数值模拟与试验

为研究离心泵汽蚀时其内部流动规律,基于Rayleigh-Plesset汽蚀模型和RNGk-ε湍流模型,对50IB-32型模型泵设计工况下汽蚀性能进行全流场数值计算.选择汽蚀发生点、临界汽蚀点以及汽蚀严重点3个工况比较分析叶轮内汽蚀的发展情况.数值计算获得了叶片工作面静压、叶片背面静压以及不同汽蚀余量下叶片背面气泡相体积分布图.计算结果表明:气泡最先出现在叶片背面进口低压区,随着进口压力的降低,气泡开始由进口处向流道内扩展,气泡相在叶片上的分布逐渐增大,在临界汽蚀点时,气泡分布已经扩散到流道内.随着汽蚀程度进一步加剧,气泡相分布向出口方向扩展,严重时气泡充满流道,干扰和破坏叶轮内液体的能量交换,引起汽蚀性能曲线下降.离心泵汽蚀试验结果与数值计算结果相吻合,验证了数值计算的可靠性.     

带有诱导轮的离心泵的NPSH估算方法

螺旋形诱导轮经常用以改善离心泵的汽蚀特性。离心泵加了诱导轮之后,其所需NPSH的减少量总是比由于诱导轮与离心叶轮之间的液流扰动所引起的压力升高量来得小一些。笔者们对这种液流扰动进行了流体动力学分析,并对12台带有诱导轮的离心泵进行的试验,这些泵每台都带一有个诱导轮和一个离心叶轮,它们的汽蚀特性事先都一一测试过,基于以上的试验和分析,笔者们推导出了一个从诱导轮和离心叶轮各自的汽蚀特性来估算离心泵所需NPSH的半经验公式。使用本方法需要事先给定诱导轮出口流动的径向分布。