旋流泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、X型旋流泵具有結(jié)構(gòu)簡單、耐磨性好、良好的無堵塞性能，適用于輸送污水，帶有纖維和較大顆粒，能輸送含氣率較高的液體。旋流泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)對泵性能影響的研究尚不充分，無成熟的理論與設(shè)計方法，其設(shè)計是半理論半經(jīng)驗的，旋流泵的葉輪速度與壓力近似同心圓分布，提高旋流泵性能主要應(yīng)降低旋流泵的軸向旋渦和循環(huán)流。主要途徑是適當(dāng)?shù)卦黾雍罂s腔的外徑，使軸向旋渦不容易封閉，減少其對性能的影響：因此迫切需要對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對旋流泵的性能影響進(jìn)行深入的研究，為設(shè)計出高效

2、且運行穩(wěn)定的旋流泵提供理論基礎(chǔ)。 以往對旋流泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變無論是數(shù)值模擬或?qū)嶒炑芯慷际枪潭ㄆ渌Y(jié)構(gòu)參數(shù)只改變一種結(jié)構(gòu)參數(shù)來研究其結(jié)構(gòu)參數(shù)對泵性能的影響。本文嘗試引入正交試驗設(shè)計及正交表同時對旋流泵的7種結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行改變，最終得到16種不同結(jié)果參數(shù)的旋流泵模型，利用PRO/E建立各個旋流泵的三維模型，并用GAMBIT劃分了網(wǎng)格，采用比較成熟的k—ε模型來封閉求解N—S方程。對封閉的方程組進(jìn)行數(shù)值求解，采用有限體積法進(jìn)行離散，壓力

3、修正使用SIMPLEC算法。利用FLUENT軟件對旋流泵在固液兩相介質(zhì)，不同的流量下進(jìn)行數(shù)值模擬，在取得良好數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上對模擬結(jié)果進(jìn)行整理計算得出16種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)旋流泵的流量－效率、流量－揚程曲線，對這16份數(shù)據(jù)劃分為4組，從每組中選出最優(yōu)效率、揚程的旋流泵模型，最后將這4組數(shù)據(jù)和師兄所做的80X-13．5型旋流泵的數(shù)值模擬結(jié)果做最終對比，并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析探討，得出了如下幾點結(jié)論，可用于指導(dǎo)旋流泵的水力設(shè)計。 文中對8

4、0X-13．5型旋流泵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要研究成果如下： 1．通過比較各種模型泵的流量－效率、流量揚程來看＃2模型、＃7模型、＃13模型比原模型旋流泵的效率、揚程要高，而且都具有很寬的高效區(qū)。 2．由各種模型的流量－效率曲線圖可以看出：進(jìn)口直徑大，最高效率偏向大流量，而在小流量區(qū)揚程比進(jìn)口小的泵揚程低，效率也較低。 3．在不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)下旋流泵同樣可以即能保證一定的揚程而且具有很高的效率。 4．正交試驗設(shè)計對旋