大流量自吸離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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1、本課題屬于國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)“精確噴灌技術(shù)與產(chǎn)品”,所屬項(xiàng)目為農(nóng)業(yè)高效用水精量控制技術(shù)與產(chǎn)品(課題編號(hào):2011AA100506)的研究?jī)?nèi)容之一。
  大流量自吸離心泵采用創(chuàng)新的自吸結(jié)構(gòu)和自吸原理,使大流量自吸離心泵實(shí)現(xiàn)自吸性能,并解決了目前大流量自吸離心泵自吸時(shí)間長(zhǎng)、效率較低的問題。該泵機(jī)組主要用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的大面積灌溉,同時(shí)也可以用于礦山排水以及城市排澇等,由此可見,大流量自吸離心泵機(jī)組的應(yīng)用前景廣泛,具有一定

2、的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
  1、泵機(jī)組的結(jié)構(gòu)及水力設(shè)計(jì)。創(chuàng)新的設(shè)計(jì)了大流量自吸離心泵機(jī)組的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了泵的自吸性能。葉輪的設(shè)計(jì)采用閉式葉輪,壓水室設(shè)計(jì)成螺旋形結(jié)構(gòu),葉片進(jìn)口段設(shè)計(jì)為扭曲形、出口段則趨于圓柱形,有利于提高泵的效率;機(jī)械密封采用集裝式及雙密封結(jié)構(gòu)提高了使用壽命。
  2、射流自吸系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種新型射流自吸系統(tǒng),使離心泵可實(shí)現(xiàn)快速自吸且自吸時(shí)間短,效率高。創(chuàng)新的提出了自吸原理,空壓機(jī)產(chǎn)生的

3、壓縮空氣流入射流噴嘴,經(jīng)過射流噴嘴的兩次連續(xù)降壓后排出,同時(shí)產(chǎn)生的壓力差作用將止回閥打開,泵進(jìn)口管內(nèi)空氣被吸入射流噴嘴后排出,經(jīng)過射流噴嘴不斷地卷吸作用最終將泵進(jìn)口管內(nèi)氣體排凈,水充滿泵進(jìn)口管后止回閥關(guān)閉,離心泵正常工作,實(shí)現(xiàn)自吸性能。
  3、大流量自吸離心泵數(shù)值模擬。應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)分析了泵的內(nèi)部流場(chǎng),預(yù)測(cè)泵的性能為:額定工況下?lián)P程43m,水力效率84%,滿足設(shè)計(jì)要求;對(duì)泵軸和空氣壓縮機(jī)的曲軸進(jìn)行模態(tài)分析,得出兩

4、者固有振動(dòng)頻率之間的關(guān)系,泵軸與曲軸的固有振動(dòng)頻率不交叉重合,兩軸之間不存在共振的可能,因此選用傳動(dòng)比為1∶2較合理安全。
  4、大流量自吸離心泵試驗(yàn)研究。噴嘴A:內(nèi)徑D1、擴(kuò)散段內(nèi)徑D2和吸入口圓螺套零件C的長(zhǎng)度L。噴嘴B:內(nèi)徑D為變化因素,做了27種不同組合的試驗(yàn)研究,其中A2B3C3組合射流噴嘴試驗(yàn)結(jié)果最優(yōu),其自吸高度為5.3m時(shí),自吸時(shí)間為62s;自吸高度為8.1m,自吸時(shí)間為173s,自吸時(shí)間均小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。泵機(jī)

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