無密封自吸泵設(shè)計以及性能優(yōu)化.pdf

1、自吸泵作為一種特殊的離心泵，在我國已經(jīng)有很大發(fā)展，而且目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種重要工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。它是指那些起動前只需向泵體內(nèi)加入一定量的水，無需將進水管充滿水，起動后經(jīng)一定時間可將進水管中氣體排光，進入正常工作的一類水泵。
　　立式無密封自吸泵則是滿足普通自吸性能基礎(chǔ)上，特別為高溫、含固體顆粒介質(zhì)輸送要求而設(shè)計的自吸泵，目前市場上廣泛應(yīng)用的WFB型立式自吸泵存在水力效率低、運行平穩(wěn)性差、振動噪音大等問題。本文以現(xiàn)有的WFB型自吸泵為基

2、礎(chǔ)，全新設(shè)計了新一代的NSP型立式無密封自吸泵，提出了新的水力部件結(jié)構(gòu)、氣液分離室內(nèi)部匹配結(jié)構(gòu)及副葉輪密封結(jié)構(gòu)，建立其全流道三維模型，利用CFD進行內(nèi)流數(shù)值計算、性能預(yù)測，并對關(guān)鍵尺寸和結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計，最后制造出實型泵，進行性能測試和現(xiàn)場試驗。測試和應(yīng)用結(jié)果表明，新型自吸泵在滿足自吸泵性能的基礎(chǔ)上大幅提升了效率。本文的主要工作如下:
　　(1)對現(xiàn)有的自吸泵研究狀況和已有的研究成果進行總結(jié)概括，在此基礎(chǔ)上設(shè)計一種全新的NSP型

3、立式無密封自吸泵，并且對水力部件和氣液分離室匹配結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化。
　　(2)建立自吸泵全流道三維模型，并且利用Gambit對計算模型進行網(wǎng)格劃分，利用Fluent進行自吸泵水力性能的數(shù)值模擬和性能預(yù)測。
　　(3)基于數(shù)值模擬得到的內(nèi)流場分布結(jié)果進行改進分析，完成自吸泵的性能優(yōu)化，其中包括葉輪和蝸殼性能優(yōu)化、蝸殼出水條件性能優(yōu)化、密封副葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及進出口管路布置方式的優(yōu)化，最后確定優(yōu)化后的新型自吸泵結(jié)構(gòu)。
　　(

4、4)完成立式無密封自吸泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　(5)通過試驗研究驗證了NSP型自吸泵設(shè)計的合理性以及計算方法的可靠性。
　　(6)對NSP型立式無密封自吸泵進行汽蝕性能改進，優(yōu)化葉輪模型，提高葉片的抗汽蝕性能。同時設(shè)計了誘導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)以滿足高吸上高度的應(yīng)用需求，并對改進葉輪、增加誘導(dǎo)輪匹配結(jié)構(gòu)的自吸泵進行了數(shù)值分析，同時通過試驗驗證自吸泵的抗汽蝕性能改進效果。
　　本文給出的立式無密封自吸泵的水力部件和匹配結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，以及