多級礦用潛水泵導葉優(yōu)化與固液兩相流動分析.pdf

1、多級礦用潛水泵因其較高揚程而廣泛應用于采掘工業(yè)、建筑工業(yè)、給水工業(yè)、搶險救災等領域，其基本結構類似于通常的多級離心泵，主要水力部件為葉輪與導葉，為盡可能縮短泵的軸向長度，大多數(shù)多級泵中使用的導葉通常為徑向導葉，其具有軸向尺寸較小的特點，但往往水力性能相對較低;此外，轉子系統(tǒng)在高速旋轉的過程中，葉輪與導葉間動靜干涉引起的水力激振問題客觀存在;特別地，由于多級礦用潛水泵運行環(huán)境較為惡劣，泵送介質中常含有固體顆粒，顆粒的存在不僅會對多級泵的揚

2、程、效率等造成一定影響，并且會對過流部件造成嚴重的磨損。
　　本文以一臺BQS35-200/2-55/N型多級礦用潛水泵為研究對象，運用數(shù)值計算與試驗的方法，對以上問題進行相關研究，所獲得的相應成果如下:
　　1、選取徑向導葉各設計參數(shù)中的關鍵因素，每個因素取3個水平，參照正交試驗的設計標準，設計9個導葉，并對設計方案下的多級泵全流場進行數(shù)值計算，獲取了各組方案在額定工況下，多級泵的外特性能。以泵的揚程和效率作為試驗指標，分

3、析對比了各因素對于多級泵性能影響的主次順序，并提出相對改進前的徑向導葉性能較優(yōu)的方案。
　　2、對多級礦用潛水泵進行全流場非定常數(shù)值計算，獲取額定工況下葉輪與徑向導葉內關鍵點處流體靜壓脈動規(guī)律、作用于首級葉輪上的扭矩特性以及徑向力特征，并對其進行相應分析，分析多級泵內部非定常流動特征，為改善泵體振動性能提供參考。
　　3、計算了額定工況下，不同固相體積分數(shù)、不同固相顆粒下，多級離心泵內部三維非穩(wěn)態(tài)固液兩相流動，預測多級泵固液