離心泵葉輪特殊切割方法的研究與探討.pdf

1、低比轉(zhuǎn)速離心泵的H-Q性能曲線比較平坦，容易產(chǎn)生駝峰。駝峰特性曲線的關(guān)死點(diǎn)揚(yáng)程低于泵的最大揚(yáng)程值，在運(yùn)轉(zhuǎn)中不穩(wěn)定，特別是在小流量工況，泵和管路系統(tǒng)內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，具有較大的危害性。因此尋找簡(jiǎn)單易行的消除泵特性曲線駝峰的方法具有重要的意義。
　　 斜切葉輪外徑、葉片出口邊三角形切割等一些特殊的葉輪切割方法可以消除離心泵特性曲線駝峰，但這些切割方法的應(yīng)用大多依賴于經(jīng)驗(yàn)，切割尺寸的選擇缺少理論依據(jù)。為此，本文在這兩種特殊切割方

2、法的基礎(chǔ)上，提出一種新型的半圓形切割方法，以這三種葉輪特殊切割方法為研究對(duì)象，采用CFD數(shù)值模擬方法，對(duì)葉輪及蝸殼內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算和分析，同時(shí)對(duì)不同的葉輪切割方法及其切割尺寸與離心泵性能曲線駝峰之間的關(guān)系進(jìn)行了理論分析，并制造樣機(jī)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。最終得到了幾種優(yōu)秀的切割模型，為離心泵葉輪特殊切割方法的使用提供了科學(xué)依據(jù)。
　　 本文的主要研究工作包括:
　　 (1)查閱了大量國(guó)內(nèi)外研究離心泵葉輪切割的文獻(xiàn)，綜

3、述了葉輪切割定律以及葉輪切割方法的研究現(xiàn)狀，為提出新型葉輪切割方法提供理論依據(jù)和前期準(zhǔn)備工作。
　　 (2)系統(tǒng)地介紹了利用CFD數(shù)值模擬計(jì)算離心泵流場(chǎng)分布的研究方法，包括離心泵的Pro/E三維建模方法、Gambit網(wǎng)格生成方法、Fluent求解器參數(shù)定義和離散化方法的選擇。并利用該方法對(duì)IS80-50-250型單級(jí)單吸清水離心泵內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行CFD數(shù)值模擬。
　　 (3)對(duì)三角形切割、半圓形切割和斜切葉輪外徑方法進(jìn)行詳細(xì)的

4、描述，制定多組研究方案對(duì)三種葉輪特殊切割方法進(jìn)行研究。介紹了基于CFD數(shù)值模擬的離心泵性能曲線預(yù)測(cè)方法，并利用該方法預(yù)測(cè)模型泵及各切割方案的離心泵性能曲線。比較各種切割方案對(duì)性能曲線的改善情況，確定三角形切割、半圓形切割和斜切葉輪外徑方法的最佳切割尺寸。
　　 (4)根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，利用Fluent后處理工具，分析離心泵的內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律。結(jié)果表明，在小流量工況時(shí)，離心泵葉輪出口以及蝸殼內(nèi)部存在較大的壓力梯度，速度分布不均勻，由此