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天宏泵业立轴式海水泵水力设计与内流场数值模拟研究

文章出处:天宏泵业 责任编辑:天宏 人气: 发表时间:2016/8/8 15:21:37 【

立轴式海水泵是离心泵的一种,它是在液下泵基础上改进而成,运行时平稳性更强的节能环保型提升泵。常用于输送清水、雨水、氧化铁皮水、污水、工业废水等。

近年来随着计算机技术的发展及CFD软件的不断完善,数值模拟方法已广泛应用于流体机械内部流动规律的研究。由于泵流道复杂,实验难于捕捉三维流场细节,数值模拟可以更加直观反映内部流动状况。本文通过数值模拟与实验相结合的研究方法,系统分析了泵内流体三维流动规律和压力分布。

立轴式海水泵

立轴式海水泵主要研究内容及结果:

1、总结了国内外立轴式海水泵研究现状和发展趋势,确定了基本研究路线,提出本文研究目的及意义。

2、介绍了立轴式海水泵的水力设计及优化方法,LC型长轴泵为研究对象,综合考虑叶轮、导叶各个参数对泵性能的影响,并将叶轮和导叶作为整体进行优化设计。利用Pro/E软件对叶轮、导叶及其计算流道建模。

3、介绍了数值模拟的基本理论和计算方法、网格生成技术以及边界条件设置和结果收敛依据。采用ANSYS-ICEM对立轴式海水泵整流道划分网格,导入ANSYA-CFX进行数值计算和结果后处理。

4、分析了叶轮、环形空间和空间导叶流道内的流线、速度和压力分布。选取9组不同流量工况点分别进行计算,通过描点得到扬程、效率及功率的性能曲线。

结果发现:

(1)叶轮进口出现负压,在大流量点将有可能发生空化。

(2)环形空间内流动紊乱,存在较大的冲击损失。

(3)导叶工作面和背面附近流体的流速从导叶进口处至导叶出口处呈现增大一减小趋势,在导叶中部附近达到最大,导叶背面出现二次流。

(4)性能曲线趋势符合叶片泵性能曲线,且满足设计要求。

5、对立轴式海水泵进行了外特性试验,将得到的实验性能曲线与模拟性能曲线做对比,并分析了产生差别的因为。结果显示模拟扬程曲线比试验曲线高10%左右,效率曲线高5%左右。与试验曲线总体趋势是一致的。


此文关键字:天宏泵业,海水泵,立轴式海水泵