CFD技術改善雙吸離心泵葉輪性能

介紹了進口mabs雙吸離心泵葉輪的無損反求設計研究過程。根據(jù)反求工程理論,進行該葉輪的結構反求設計、cad輔助水力性能反求設計和工藝及材料的反求設計。反求設計的mabs葉輪現(xiàn)場運行平穩(wěn),水力性能指標達到原型水泵的性能。

針對我國灌溉泵站使用較多的32sa-19e型雙吸中開離心泵運行中普遍存在的汽蝕現(xiàn)象,從原泵葉輪的結構、水力性能、生產制造和泵站運行管理等存在問題入手,對該泵汽蝕嚴重的原因進行了分析,提出了改造措施。

提出了離心泵不同比較數(shù)葉輪切割計算公式。根據(jù)實踐結果給出公式的修正系數(shù)。闡述了具體切割方法與結果;同時論述了在增大葉輪參數(shù)d2、b2時,離心泵各參數(shù)計算公式以及節(jié)能效果。

大型雙吸式離心泵轉子結構龐大,局部存在形位洪差,葉輪撿修困難。葉輪合理的檢修方法對于提高勞動生產

離心泵葉輪抗汽蝕優(yōu)化設計 作者：陳敏，陳滬，馬立法，chenmin，chenhu，mali-fa 作者單位：陳敏,陳滬,chenmin,chenhu(廣州鐵路職業(yè)技術學院,廣州,510430)，馬立法,mali- fa(中石化茂名分公司,茂名,525000) 刊名： 機械設計與制造 英文刊名：machinerydesign&manufacture 年，卷(期)：2009，""(3) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(2條) 1.余國琮.孫啟才.朱企新化工機器1992 2.關醒凡現(xiàn)代泵技術手冊1995 相似文獻(10條) 1.學位論文胡新生噴水推進泵葉型優(yōu)化汽蝕抑制技術研究2008 噴水推進作為一種特殊的船舶推進裝置，具有抗汽蝕能力強、附體阻力小、保護性能好、噪聲低、傳動機構簡單、適應變工況能力強、船舶操縱和 動力定位性

離心泵葉輪水力設計.ppt

針對石油化工行業(yè)中使用的離心泵常在偏離設計工況下運行的特點,論述了離心泵改造的傳統(tǒng)方法,在此基礎上,提出了利用改變葉輪外徑和葉片包角的方法對葉輪進行重新設計的方案,并給出了葉輪外徑的初步計算方法、模擬分析方法。

根據(jù)某雙吸離心泵設計的性能要求,以原有的比轉速相近的雙吸泵流道為基礎,采用相似換算法得到新雙吸離心泵流道的初步設計。借助cfd數(shù)值模擬技術對新設計方案進行性能預測分析,以進行流道的修改和優(yōu)化,最終達到該雙吸離心泵設計的性能要求。將最終設計結果進行多工況的性能預測,得到在可能運行范圍內的性能曲線,并同原雙吸離心泵試驗值相比較,驗證了設計結果的可靠性。

應用cfd計算分析軟件fluent6.3.26,選取標準κ-ε湍流模型和simple算法,對某型雙吸離心泵節(jié)能改造前后泵內流道進行三維湍流數(shù)值模擬,并與現(xiàn)場采集的實際運行數(shù)據(jù)進行比較分析。結果表明,節(jié)能改造后的雙吸離心泵葉輪和蝸殼內流場分布更趨均勻合理,能量損失減少,從而效率有明顯提高,并與實測數(shù)據(jù)基本吻合。同時也證明cfd計算分析結果,可以較準確的顯示出泵體內流道的流動特性和規(guī)律,對雙吸離心泵的性能預測、水力設計和改型優(yōu)化等具有重要的指導意義。

針對公司生產的kps型單級雙吸離心泵鑄鐵葉輪出水口普遍變寬的現(xiàn)象,在收集統(tǒng)計生產數(shù)據(jù)的基礎上,對葉輪出水口變寬的原因及其產生的機理進行了分析和探討,并提出了解決問題的方案,為穩(wěn)定泵產品的性能提供改進依據(jù)。

28SAP-10J型雙吸離心泵葉輪的切割

針對石油化工行業(yè)多數(shù)離心泵處于非設計工況下工作的現(xiàn)狀,提出了通過改變葉輪外徑和葉片包角重新設計葉輪的方法來提高離心泵的效率,并用fluent軟件對葉輪內部流場進行模擬分析,得到了葉輪流場速度和壓力由吸入口到排出口逐漸增加,分布均勻,沒有突變的規(guī)律。

離心泵作為一種重要流體輸送和能量轉換設備，被廣泛應用于石油化工、給排水、農業(yè)灌溉等領域。其工作原理是原動機帶動葉輪轉動，葉輪將機械能轉化為流體的動能和壓能，在離心力的作用下流體從壓出室排出。離心泵的過流部件包括吸入室、葉輪、壓出室，而葉輪是過流部件的關鍵部件。由于離心泵的效率一般在80％～90％，所以還具有一定的節(jié)能改造提升空間。長期處于非設計工況下工作是離心泵效率低的一個重要原因，而葉輪又是離心泵重要的過流部件，因此葉輪的結構對提高離心泵效率有著很重要的影響。

第07章-離心泵葉輪水力設計(1)

因為bezier曲線的性質,用五點四次bezier曲線來構造葉輪軸面流道中線。確定流道中線后,給定過流斷面面積變化規(guī)律,根據(jù)中線位置推導前后蓋板型線,并將其作為流道的兩條流線。得到初步的軸面流道后,通過校核過流斷面面積來進行修正,直到得到滿意的結果。假設液體在同一過流斷面上軸面速度相等,對軸面流道進行分割,確定分流線的位置。計算機編程計算表明,方法易于控制和修改軸面流道形狀,具有比較高的實用價值。

深井離心泵在機井內工作,其外徑受井徑的限制,為了解決原有的設計方法難以充分地利用有限的空間來進一步提高單級揚程的問題,采用自主創(chuàng)新的極大揚程設計法,成功研制出了100sjb8新型深井離心泵,測試結果表明該泵的單級揚程提高了50%,而且效率超過國家標準9.8%。同時,通過cfd對100sjb8型井泵葉輪內部流場的計算,驗證了通過適當加大葉輪前蓋板外徑以提高單級揚程、減小后蓋板外徑以實現(xiàn)過流通暢的這一設計思想的正確性。最后通過cfd計算結果與實測結果的比較也充分證明了極大揚程設計法在提高揚程和效率上的優(yōu)越性。

供暖系統(tǒng)混水離心泵葉輪正反問題計算——基于流線迭代法和逐點積分法，用fodran語言編程實現(xiàn)了供暖系統(tǒng)混水離心泵葉輪的水力設計，討論了軸面流道形狀、葉輪包角和滑移系數(shù)對設訓一計算結果的影響?；趎avier—stokes方程，在貼體坐標系中，采用交錯網(wǎng)格技術...

在工業(yè)生產中,尤其是在使用過大尺寸離心泵的場合,離心泵很難運行在最佳狀態(tài),因而提出了泵葉輪削減法來提高離心泵的運行性能。通過對1臺離心泵的葉輪進行7次削減測試,用實驗的方法總結了葉輪削減對于離心泵最高效能點的影響。此方法成功解決了因尺寸過大或節(jié)流導致超壓的問題,效果顯著,具有重要的應用價值。

基于逆向工程,通過光學掃描儀獲得離心泵葉輪的分散點云,采用imageware軟件對點云進行了處理,基于catia軟件對葉輪進行了三維實體設計,并對葉輪的內部進行了數(shù)值模擬。與傳統(tǒng)的葉輪設計方法相比,該方法保證了葉輪實體造型的高精度性。通過數(shù)值模擬,揭示了葉輪的內部流動規(guī)律,大大縮短了研發(fā)周期,降低了離心泵的生產成本。

從現(xiàn)有的二維水力設計軟件出發(fā),依據(jù)葉片木模圖、型值點數(shù)據(jù),利用pro/ewildfire4.0軟件,實現(xiàn)了扭曲葉片的三維造型,為后續(xù)對葉輪流道進行流場分析和葉片數(shù)控加工提供了模型基礎。

單級管道離心泵葉輪分類 單級單吸管道離心泵的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個部分。葉輪室是泵的核心， 也是流部件的核心。單級單吸管道離心泵通過葉輪對液體的作功，使其能量增加。 單級單吸管道離心泵葉輪按吸入的方式分為二類： 1、雙吸葉輪（即葉輪從兩側吸入液體） 2、單吸葉輪（即葉輪從一側吸入液體）。 單級單吸管道離心泵葉輪按液體流出的方向分為三類： 1、斜流式葉輪（混流式葉輪）液體是沿著軸線傾斜的方向流出葉輪。 2、徑流式葉輪（離心式葉輪）液體是沿著與軸線垂直的方向流出葉輪. 3、軸流式葉輪液體流動的方向與軸線平行的。 單級單吸管道離心泵葉輪按蓋板形式分為三類： 1、敞開式葉輪。 2、半開式葉輪。 3、封閉式葉輪。 其中封閉式葉輪應用很廣泛，前述的單吸葉輪雙吸葉輪均屬于這種形式。

第07章-離心泵葉輪水力設計(1)..