帶誘導輪的雙吸泵內流場數(shù)值模擬研究.pdf

1、雙吸泵作為離心泵的一種重要形式，具有揚程高、流量大等特點，因此在工程中得到了廣泛地應用。由于其耗能較大，使用單位對其效率及使用壽命都有很高的要求。因此，本文研究了雙吸泵內部的流動機理以及增裝誘導輪對雙吸泵水力性能的影響，為雙吸式離心泵水力性能的優(yōu)化設計及實際生產設計提供參考。
　　本文以帶前置誘導輪的雙吸泵為研究對象，應用流體機械的數(shù)值模擬軟件CFX對其內流場進行數(shù)值模擬分析。
　　首先對有或無誘導輪的雙吸泵進行了單相流動數(shù)

2、值模擬分析，通過分析在四種不同工況下雙吸泵內部流動情況，揭示了誘導輪內部的流動機理以及誘導輪對雙吸泵的水力性能的影響。在誘導輪的進口附近有回流產生，產生回流的原因是輪轂的壓力低于輪緣的壓力，這種壓力差的存在進而導致了進口回流渦的產生，回流面積隨流量增大逐漸減小。從輪轂到輪緣，誘導輪的壓力及速度分布是沿著徑向增加的，其最低壓力點位于吸力面的進口外緣位置。通過四種工況下的雙吸泵葉輪壓力分布發(fā)現(xiàn)，帶有誘導輪的雙吸泵葉片低壓區(qū)面積明顯少于不帶誘

3、導輪的雙吸泵，同時數(shù)值模擬顯示帶誘導輪的葉片低壓區(qū)壓力要高于無誘導輪的雙吸泵葉片低壓區(qū)壓力，帶有誘導輪的葉輪葉片進口位置的低壓區(qū)得到了明顯改善，從而避免了空化危險。其次，對有或無誘導輪的雙吸泵進行了氣液兩相流動的數(shù)值模擬分析，揭示了不同NPSH下有或無誘導輪的雙吸泵內部空化發(fā)展的過程，以及不同工況下帶誘導輪的雙吸式離心泵葉輪內部的空化情況。通過數(shù)值模擬分析對比發(fā)現(xiàn)，帶有誘導輪的雙吸泵的空化性能明顯優(yōu)于不帶誘導輪的雙吸泵，在小流量工況下，

4、雙吸泵的抗汽蝕性能要優(yōu)于設計流量以及大流量下的抗汽蝕性能。
　　最后，根據數(shù)值模擬計算結果，繪制有或無誘導輪的雙吸泵空化性能曲線以及外特性曲線。進一步揭示了有或無誘導輪的雙吸式離心泵內部流場的空化發(fā)展進程以及雙吸式離心泵的能量變化規(guī)律。通過空化性能對比分析，說明增裝誘導輪的雙吸式離心泵具有更佳的抗空化性能。對有或無誘導輪的外特性曲線進行對比分析，在小流量工況下，帶誘導輪的雙吸式離心泵揚程及效率要高于無誘導輪的，在大流量工況下則相反