离心泵小流量工况不稳定空化特性研究

为了研究离心泵小流量工况不稳定空化特性,通过数值模拟和试验,研究了离心泵小流量工况不同空化程度泵的内流特性及泵进出口压力脉动特性。结果表明:小流量工况下,蜗壳隔舌与叶轮间的动静干涉对离心泵内部不稳定流动具有重要影响,叶轮流道内受空化影响所产生的漩涡与受蜗壳隔舌影响所产生的漩涡的流动方向相反。随着空化的发展,离心泵进口压力脉动的主频由2倍轴频逐渐向低频段迁移,且存在一定的波动;泵进口压力脉动存在于2倍叶频处的峰值,随着空化发展到一定程度而消失;受叶轮与隔舌动静干涉的影响,泵出口压力脉动的主频为叶频,在2倍轴频处存在波动较大的峰值;泵进出口压力脉动的宽频脉动随着空化余量的降低存在明显变化。     

离心泵复合叶轮短叶片偏置设计研究

对离心泵叶轮进行偏置短叶片设计既能够避免叶轮进口过度排挤，又能够解决叶轮出口流道扩散严重的问题，因而是改善低比转速离心泵性能的有效方法。为了研究短叶片水力设计方法，首次提出了以叶轮流道内不出现回流区域为目标建立的叶片数计算公式，进而确定了叶片型线的设计方法以及短叶片的偏置设计准则，为短叶片偏置设计提供了精确的数学基础。最后，对一台比转速为47的复合叶轮离心泵，在不同短叶片偏置设计参数下进行了试验，试验验证表明，文章中提出的计算公式可以指导设计。     

离心泵泵腔流道液体泄漏量试验与计算方法

设计了针对泵腔流道液体泄漏量测量的专用试验装置,采用改变叶轮轴向位置(即改变泵腔轴向间隙)来改变隙径比的方法,在间隙为0.2 mm、0.3 mm,长度为15 mm密封环条件下,对隙径比为0.127、0.101、0.076、0.051、0.025、0.006的泵腔流道的进出口液体压力和液体泄漏量进行了测试及分析,并提出了泵腔流道液体泄漏量计算公式及其速度系数的确定方法。结果表明:不同隙径比的泵腔流道液体泄漏量系数与压力系数的变化很有规律性,其关系曲线几乎是一些斜直线,但隙径比和密封环间隙对其有较大影响;在泵结构不变情况下,只减小泵腔轴向间隙就能有效地减少液体泄漏量,提高泵容积效率,泵腔轴向间隙最佳取值范围为1~5 mm。     

离心泵锥形吸水室内置隔板对水力性能的影响

分析了离心泵锥形吸水室内部预旋及回流的产生原因,并指出在吸水室内置隔板优化内部流动状态的传统做法可行.采用CFD数值模拟与试验研究相结合的方法,分析了吸水室内置隔板对单级离心泵性能的影响.通过改变隔板的径向长度、轴向长度、安放位置以及数量,得出吸水室内流状态及泵性能随隔板参数值的变化趋势,确定出隔板最佳的相关参数值为:...     

AutoCAD环境下离心泵性能预测软件的开发

对AutoCAD图形系统进行了二次开发，将AutoCAD缓图资源和Windows编程风格进行了完美的结合，开发出了离心性能预测软件。简要介绍了该离心泵性能预测软件在实现过程中的特点和软件所具备的功能，深入阐述了离心泵性能预测的实现原理主性能曲线的绘制过程。     

离心泵叶轮出口负压面边界层分离区内的静压分布

实测了离心泵叶轮出口负压面层分离区内的压力分布，结果表明，哥氏力和叶片弯曲的离心力对该区域内的压力分布有很大的影响，可用文中式（６）来考虑，其计算结果与实测结果比较符合。考虑边界层分离区内的压力分布后，叶片表面压力和叶轮扬程和计算结果与实测结果更为接近。     

面积比原理和泵的性能

介绍了离心泵的面积比原理,在假设v_(u1)=0及在最高水力效率点处v_2=v_t时,对面积比Y作了理论推导,获得了在Y<1,Y=1和Y>1时扬程曲线及轴功率曲线的大致形状。在试验的基础上,对无过载离心泵,建议Y在1.0～2.0范围内选择。     

扭曲叶片绘形新方法

通过理论分析与数学计算获得了平面曲线上任一点处安放角与曲线极坐标方程的关系，同时导出了通过平面上两定点且在两定点处有给定方向的曲线的极坐标插值方程。以这些理论成果为基础，进一步提出了叶片表面相对流线在投影平面上绘形新方法。这一方法不仅保证了绘制的型线有给定的边界条件，同时保证了各型线有相等的包角。上述理论与方法将有利于完善扭曲叶片绘形新程序，丰富叶片绘形理论。     

给定转子动力学参数的离心泵内部流体力研究

通过数值模拟和试验,研究了涡动情况下偏心距和涡动频率比对离心泵内外特性的影响。在给定一系列转子动力学参数条件下,采用RNG k-ε湍流模型对包含前后泵腔在内的全流场进行数值模拟,分析了偏心距对离心泵外特性的影响和涡动频率比对离心泵内部流场的影响,研究了离心泵内部流体力的分布情况以及偏心距和涡动频率比对离心泵内部流体力的影响。研究结果表明:随着偏心距的增大,泵高效区范围变窄;流体力的法向分力Fn、切向分力Ft均与涡动频率比ω/Ω近似呈二次函数关系,这种二次函数关系与偏心距大小相关;叶轮受到的流体力主要来源于叶轮内部流体,且叶轮内部流体周向压力分布不均。对于离心泵来说,当ω/Ω>0时,叶轮内的旋涡较少,水力损失较小,对涡动效果有抑制作用;当ω/Ω<0时,叶轮内旋涡较多,水力损失较大,对涡动效果有促进作用。     

离心泵叶轮进口空化形态的试验测量

为研究离心泵叶轮进口部分的空化形态,以一台中等比转数离心泵为对象,在泵进口管路上增加全透明水箱,基于泵产品智能测试系统和图像采集系统,在离心泵闭式试验台上对3种不同流量下叶轮进口的空化形态进行可视化试验研究.试验结果表明:空泡首先在模型泵叶片背面进口边附近初生,空泡的产生位置因运行工况不同而变化;随着装置空化余量NPSHa的下降,多个叶片背面有空泡产生,并随着叶轮的转动,呈现明显的初生、生长和溃灭的动态过程;当泵扬程下降较大时,空泡的分布随叶轮转动变化不大,且靠后盖板一侧的空泡分布小于靠前盖板一侧.