沖壓泵旋轉(zhuǎn)部件及其外側(cè)泵腔的研究.pdf

1、沖壓焊接式離心泵，簡稱沖壓泵。從泵進口到出口，除葉輪之外，還包括葉輪鎖緊螺母、葉輪軸套等旋轉(zhuǎn)部件，包圍在這些旋轉(zhuǎn)部件外側(cè)的空間為泵腔，沖壓泵泵腔的容積在泵的總體積中占有較大比重。在泵軸旋轉(zhuǎn)帶動下，腔內(nèi)液體與葉輪后蓋板表面、導(dǎo)葉后蓋板表面，以及葉輪螺母等旋轉(zhuǎn)部件之間就會產(chǎn)生較大圓盤摩擦損失;同時腔內(nèi)流體伴有沖擊、脫流、速度方向及大小改變等，從而引起較大的局部水力損失。因此，沖壓泵旋轉(zhuǎn)部件及其外側(cè)泵腔的研究，對優(yōu)化沖壓泵設(shè)計方法、改善沖壓泵

2、水力性能、推進行業(yè)節(jié)能環(huán)保有十分重要的經(jīng)濟和社會意義。
　　本文以泵腔喉部寬度、泵腔結(jié)構(gòu)、葉輪螺母結(jié)構(gòu)等為研究對象，設(shè)計多組泵腔方案與旋轉(zhuǎn)部件方案，并對兩者進行組合研究;采用CFD數(shù)值模擬方法，對葉輪、導(dǎo)葉和泵腔內(nèi)部流動狀態(tài)進行計算和分析，對不同結(jié)構(gòu)方案與離心泵性能曲線之間的關(guān)系進行理論分析，并制造部分樣機對模擬結(jié)果進行試驗驗證，最終得到了幾種優(yōu)秀的模型。本文主要研究工作與結(jié)論如下:
　　1.建立數(shù)值分析模型。采用Pro/E

3、三維建模軟件，建立MDP64-20的立式多級沖壓焊接離心泵的幾何模型;然后在Gambit軟件中劃分網(wǎng)格;再借助CFD數(shù)值分析軟件FLUENT，定義Fluent求解器參數(shù)，選擇離散化方法，進行MDP64-20的立式多級沖壓焊接離心泵的內(nèi)部流場分析。
　　2.泵腔喉部寬度的研究。以泵腔喉部寬度為研究參數(shù)，制定多組平面隔板研究方案，對沖壓泵泵腔進行研究。利用Fluent后處理工具，分析沖壓泵內(nèi)部流動規(guī)律，繪制沖壓泵性能曲線，比較各種方案

4、對沖壓泵效率的改善情況，確定泵腔喉部寬度的最佳選取范圍。
　　3.泵腔結(jié)構(gòu)的研究。在泵腔喉部寬度確定的基礎(chǔ)上，制定平面隔板、曲面隔板、L隔板和型線隔板四種方案，對泵腔結(jié)構(gòu)進行研究。通過流場分析、性能曲線分析，比較四種隔板方案對沖壓泵水力性能的影響，確定最佳結(jié)構(gòu)方案。
　　4.旋轉(zhuǎn)部件的研究。在最佳泵腔結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，制定多組螺母結(jié)構(gòu)方案，研究葉輪鎖緊螺母對沖壓泵水力性能的影響，并通過壓力、速度云圖探究旋轉(zhuǎn)部件對泵外特性產(chǎn)生