多級離心泵濕臨界轉速數(shù)值計算和測試技術.pdf

1、目前，國內許多企業(yè)都在開發(fā)超臨界、超超臨界機組作為火電站、核電站等的輔機、甚至主機，而多級離心泵是機組中的重要設備之一。對于多級離心泵而言，轉子部件結構復雜，存在很多環(huán)形間隙部件，比如口環(huán)密封、平衡活塞、耐磨環(huán)以及葉輪等。液體流過這些小間隙位置時會產(chǎn)生顯著的流固耦合力并作用在轉子上，從而改變轉子的動力特性。使得離心泵在有水和無水狀態(tài)下臨界轉速存在顯著差異，即所謂的“干”臨界轉速和“濕”臨界轉速。由于多級離心泵轉子部件結構的復雜性，使得考

2、慮“濕效應”的臨界轉速計算一直比較困難。目前，國內外不少研究者對這一問題已做了定量的分析，但是計算結果的準確性還有待進一步改進。同時，對離心泵轉子的濕臨界轉速測試也缺乏有效的手段。針對這一研究現(xiàn)狀，本文從計算和測試技術兩方面對離心泵的濕臨界轉速進行了系統(tǒng)地研究。以給定的一臺多級離心泵為研究對象，提供了完整的濕臨界轉速計算方法，并開發(fā)實驗測試技術以獲得實際情況下泵的濕臨界轉速。計算結果和測試值吻合良好。這樣一整套針對泵濕臨界轉速的完整分析

3、方法的提出有著重要的工業(yè)應用價值。本文的主要工作有:
　　 1.利用CFD軟件Fluent對非接觸式密封的動力學特性系數(shù)進行了計算，討論了壓差對密封動力學特性系數(shù)的影響。
　　 2.利用有限元軟件Ansys對泵轉子系統(tǒng)進行建模，考慮密封對泵轉子的影響，計算了不同壓差下泵轉子的濕臨界轉速值。
　　 3.開發(fā)了適用于多級離心泵動力特性研究的振動測試平臺。該平臺包括一種新型的電磁式激振器和基于VC++ MFC自行開發(fā)的