李朝卿
,
左志钢
,
吹野丰
,
罗先武
,
刘树红
工程热物理学报
本文通过试验分别测量了在同一转速的径向叶轮和弯曲叶轮式离心泵在输送水和碘化钠混合溶液介质时的水力性能,以及在不同转速下弯曲叶轮泵的外特性.结果表明,在试验测试范围内,同一流量下,弯曲叶轮泵的性能比相同轴面流道的径向叶轮好.对于输送不同溶液的性能差异现象,径向叶片叶轮泵表现得更明显.文中所研究的超小型泵,在不同转速运行时,机械磨损对泵的影响不相同.
关键词:
离心泵
,
叶轮结构
,
水力性能
,
黏性
张宁
,
杨敏官
,
高波
,
李忠
,
陆胜
工程热物理学报
基于CFD方法,采用混合两相模型、标准κ-ε方程和sighal发展的全空化模型,对具有特殊结构形式的侧壁式压水室离心泵空化特征进行数值计算.预测了泵在未发生空化和空化条件下的能量性能,并且分析了设计流量下叶片表面和流道内的空泡分布情况.结果表明:在大流量工况下,泵的必需汽蚀余量大,容易产生空化现象.随着泵进口压力的降低,空泡最先出现在泵叶片背面靠近进口边附近;当进口压力进一步降低时,空泡区域开始快速增加,向叶片出口延伸,泵的扬程开始大幅下降.进口压力继续降低时,叶片工作面开始出现空泡,叶轮周向流道内开始充满空泡,此时泵的扬程急剧下降,泵的稳定运行工况被破坏.不同汽蚀余量下,叶频处压力幅值变化明显,在临界汽蚀点处几乎达到极小值.
关键词:
离心泵
,
侧壁式压水室
,
数值计算
,
空化
张玉良
,
朱祖超
,
崔宝玲
,
李呋
,
陶仁和
工程热物理学报
为解决离心泵停机过程数值模拟时施加边界条件的困难，建立了一个包含离心泵在内的封闭循环管路系统从而实现自耦合求解。结果显示；停机过程中流量下降历程滞后于转速下降历程，而扬程下降则较为迅速；液流角或叶片冲角的持续改变是内部流动出现持续变化的直接原因；动静干涉效应使得稳定运行工况下的流量呈现微小波动特征，而非恒定值；停机过程表现出明显的瞬态效应，准稳态假设无法适用于停机过程精确瞬态行为预测。借助于CFD技术初步揭示了离心泵停机过程中的瞬态特性，为其它叶轮机械的瞬态行为研究提供了很好的借鉴与参考。
关键词:
离心泵
,
停机
,
自耦合计算
,
瞬态效应
马尊领
,
郭艳丽
,
陈二云
,
杨爱玲
,
赵改平
工程热物理学报
针对离心泵内部非定常压力脉动特性,采用滑移网格技术和大涡模拟方法对离心泵内部非定常流动进行了数值模拟,获得了壳体内表面各测点的压力脉动频谱特性曲线.分析了蜗舌附近边界层网格尺度、采样时间和采样频率对蜗壳内壁面各测点压力脉动频谱特性的影响关系.结果表明:蜗舌附近测点压力脉动最大,叶频是压力脉动的主导频率;边界层网格尺度对蜗舌附近测点的压力脉动振幅影响较大,对远离蜗舌区域各测点的压力脉动振幅影响较小;采样时间和采样频率对于离心泵内压力脉动的频域特性有一定的影响作用.
关键词:
压力脉动
,
边界层
,
采样时间
,
采样频率
,
离心泵
袁丹妮
,
张楚华
,
刘思
工程热物理学报
利用损失模型及计算流体力学方法对低比转速R32离心和旋涡泵性能预测进行研究，结果表明：损失模型与计算流体力学方法预测出的性能曲线吻合较好；低比转速离心泵中轮阻损失占总流动损失的80％以上，对泵性能有重要影响；旋涡泵的纵向旋涡强度随流量增大而减弱；离心泵比旋涡泵具有较宽的运行范围，在小流量情况下旋涡泵比离心泵具有较高的效率和扬程。研究工作对丰富低比转速泵流动理论与设计方法具有参考价值。
关键词:
低比转速
,
离心泵
,
旋涡泵
,
损失模型
,
性能预测
郎大鹏
,
杨爱玲
,
徐洋
,
戴韧
工程热物理学报
文采用CFD与声学求解器耦合计算的方法,对一离心泵在不同叶片出口角下的内部流场及其外辐射声场进行了数值计算.通过对比不同出口角下离心泵模型的水力特性、流场内特性及压力脉动来分析许片出口角对离心泵流场及流动诱导噪声的影响.流场计算结果表明,出口角从18°增加到39°,扬程升高6.48％而效率下降10.89％;出口角增加,导致基频处压力脉动强度降低而二阶谐频处脉动强度增加,脉动总强度增加.蜗壳外表面在二阶谐频处振速明显高于其它频率下的振速.外声场声压级的指向性曲线显示,出口角增大,声压级增大,出口角为39°时声压级比出口角为18°时声压级高出约8.6 dB.
关键词:
离心泵
,
叶片出口角
,
压力脉动
,
流动诱导噪声
高波
,
王兴宁
,
李忠
,
张宁
,
杨敏官
工程热物理学报
以单级蜗壳式离心泵为研究对象,基于RANS进行了全流场的非定常数值计算,探讨了叶轮的非定常流动特征,重点分析了叶轮出口沿轴向变化的圆周面流域内各节点的压力分布特性.结果表明:在叶片压力面及叶片后缘尾迹区发生了剧烈的湍流脉动现象;不同工况下叶轮出口圆周方向的压力系数Cp均在隔舌附近产生极值;额定工况Q/QN=1时,叶轮出口圆周方向的压力系数Cp呈稳定周期性分布,随着工况的改变,压力系数Cp沿蜗壳周向分布不均匀性增加;小流量工况下叶轮流域内发生了明显的流动分离现象,流道内产生了较大尺度的分离涡,破坏了叶轮出口圆周方向压力系数Cp的周期性分布特性;叶轮出口圆周压力系数Cp沿中截面两侧的流域内几乎对称分布;在Q/QN=0.2小流量工况下,压力脉动频谱图低频段内出现了较多复杂的激励信号,认为这与流域内的分离涡结构具有一定关联.
关键词:
离心泵
,
非定常流动
,
非定常压力分布
,
流动分离
吴登昊
,
任芸
,
蒋兰芳
,
牟介刚
,
谷云庆
工程热物理学报
基于离心泵蜗壳设计原理,采用笛卡尔坐标对蜗壳不同断面的几何形状进行求解,通过蜗壳断面面积控制系数对蜗壳断面面积进行控制和面积逼近迭代算法对蜗壳控制点坐标进行计算,研究并建立了蜗壳构建数学计算模型.结果表明:新的蜗壳数学模型有效降低了蜗壳水力设计的难度,缩短了蜗壳水力设计的时间,实现了自动参数化蜗壳水力设计;蜗壳断面面积逐次逼近迭代算法精确计算了不同蜗壳断面面积和蜗壳坐标,计算精度为10-5,降低了设计误差带来的水力损失.
关键词:
蜗壳
,
数学模型
,
离心泵
,
断面面积
蒋庆磊
,
翟璐璐
,
吴大转
,
王乐勤
工程热物理学报
为研究瞬态工况下离心泵叶轮出口处的压力脉动情况,为离心泵泄漏流道流动提供边界条件,建立了包含叶轮和导叶流道的离心泵模型,基于CFD方法计算得到了其在不同工况下的性能参数,利用测试数据对结果进行了验证。分析了瞬态工况下叶轮出口处压力的变化趋势,比较了不同工况对叶轮出口压力脉动的影响,发现叶轮出口压力随叶轮旋转呈周期性变化,压力脉动频率与转速及叶轮数量有关;偏工况时叶轮出口压力脉动趋势与额定工况基本一致,但脉动频率及脉动幅值有较大区别;随离心泵转速增加,叶轮出口处压力脉动的最大值和最小值均呈减小趋势,但幅值随转速增加而增加,且增幅明显。
关键词:
离心泵
,
压力脉动
,
偏工况
,
密封口环
陆国成
,
左志钢
,
刘树红
,
范谊章
,
吴玉林
工程热物理学报
本文采用SST k-ω湍流模型对环形压水室离心泵和螺旋形压水室离心泵进行了数值模拟,比较了两种泵在设计与非设计工况运行时叶轮所受的径向力,并对两种泵的压力沿叶轮出口分布进行了分析.分析结果发现,当运行在设计工况时,两泵的叶轮受力表现出周期性,螺旋形压水室离心泵的叶轮所受到的径向力相对更大,这是由于受到压水室自身设计和隔舌的影响,使螺旋形压水室离心泵的压力沿叶轮出口分布更加不均匀,从而导致径向力增大.此外,与设计工况相比,两泵在非设计工况运行时叶轮所受径向力更大,且在小流量时所受径向力的周期性与设计工况相比发生显著变化.
关键词:
离心泵
,
压水室形状
,
径向力
,
数值模拟
