復(fù)合葉輪離心泵無過載特性的正交試驗(yàn)研究.pdf

1、低比轉(zhuǎn)速離心泵在石油、化工、國防、航天以及農(nóng)業(yè)排灌和城市供水等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前，研究人員已對(duì)無過載離心泵和復(fù)合葉輪低比轉(zhuǎn)速離心泵進(jìn)行了大量研究，但對(duì)無過載復(fù)合葉輪離心泵研究還很少。本文借助于Fluent數(shù)值模擬軟件和外特性試驗(yàn)，對(duì)復(fù)合葉輪離心泵無過載性能進(jìn)行正交試驗(yàn)研究，取得的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)有：
　　 1、從外特性試驗(yàn)研究、理論及數(shù)值研究、內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試以及優(yōu)化設(shè)計(jì)四個(gè)方面總結(jié)了復(fù)合葉輪離心泵國內(nèi)外研究進(jìn)展，并簡要介紹了

2、無過載離心泵研究概況。
　　 2、介紹了全流場(chǎng)性能預(yù)測(cè)原理，借助于Fluent數(shù)值模擬軟件分別對(duì)普通葉輪離心泵、復(fù)合葉輪離心泵和無過載復(fù)合葉輪離心泵進(jìn)行全流場(chǎng)性能預(yù)測(cè)及流場(chǎng)分析。性能預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明，全流場(chǎng)性能預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為一致。對(duì)三臺(tái)模型泵內(nèi)部流場(chǎng)的分析從靜壓力場(chǎng)、相對(duì)速度場(chǎng)兩方面進(jìn)行，初步揭示了一些無過載復(fù)合葉輪離心泵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律：與普通設(shè)計(jì)復(fù)合葉輪離心泵相比，無過載復(fù)合葉輪離心泵內(nèi)部壓力梯度較小，而在大流量區(qū)

3、，普通設(shè)計(jì)泵內(nèi)壓力等值線分布更加均勻；各工況下無過載泵具有更為均勻的速度分布。
　　 3、根據(jù)朱祖超改進(jìn)的Pfleiderer滑移系數(shù)公式，首次推導(dǎo)出了復(fù)合葉輪離心泵揚(yáng)程及軸功率極值點(diǎn)預(yù)估公式，根據(jù)現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果對(duì)軸功率極值點(diǎn)公式進(jìn)行初步修訂，并對(duì)揚(yáng)程和軸功率極值點(diǎn)預(yù)估修訂公式進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，可以在設(shè)計(jì)前利用揚(yáng)程預(yù)估公式對(duì)復(fù)合葉輪離心泵揚(yáng)程進(jìn)行預(yù)測(cè)，而軸功率預(yù)估修訂公式的有效性還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證，從而指導(dǎo)工程實(shí)踐。

4、r>　　 4、選擇對(duì)復(fù)合葉輪離心泵無過載性能影響較為重要的葉片出口安放角β2、葉片出口寬度b2、分流葉片進(jìn)口直徑Di和喉部面積Ft四個(gè)幾何參數(shù)為變化因素，確定了復(fù)合葉輪離心泵無過載研究的正交試驗(yàn)方案。采用基于Fluent的全流場(chǎng)數(shù)值模擬預(yù)測(cè)進(jìn)行正交試驗(yàn)，并通過實(shí)物成型試驗(yàn)對(duì)Fluent預(yù)測(cè)正交試驗(yàn)選優(yōu)方案進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的極差與直觀圖進(jìn)行分析，分別得出因素對(duì)各性能指標(biāo)影響的主次順序，并分別得出了正交試驗(yàn)選優(yōu)方案。對(duì)比數(shù)值