介質(zhì)粘度對泵作透平時性能換算影響的研究.pdf

1、能源是推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要動力，同時也是可持續(xù)發(fā)展的有力保證。目前人類面臨的突出問題主要是能源短缺與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾，因此合理的應(yīng)用能源是目前面臨的重要問題。而液力透平作為一種能量回收設(shè)備，能夠?qū)α黧w介質(zhì)中的動能進(jìn)行提取，在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。自發(fā)現(xiàn)泵可以反轉(zhuǎn)作液力透平使用以來，國內(nèi)外的研究學(xué)者做了大量這方面的研究，但是總體來說，以泵與液力透平之間性能換算系數(shù)方面的研究居多。這些研究的介質(zhì)大多都是清水，或者是將粘度較小

2、的介質(zhì)當(dāng)作無粘流體處理。但是在石油化工等行業(yè)中，輸送的介質(zhì)大多都是粘度較大的介質(zhì)，這無疑會對流體機(jī)械的性能產(chǎn)生較大的影響。因此，本文開展有關(guān)介質(zhì)粘度對透平性能的影響就很有必要。這也為今后更好地研究液力透平提供一定的依據(jù)。本文以5臺液力透平、5種不同粘度的介質(zhì)為研究對象，采用CFD方法進(jìn)行數(shù)值模擬，以此來分析介質(zhì)粘度對液力透平性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴液力透平外特性。通過粘性介質(zhì)下液力透平的水力效率、壓頭與流量關(guān)系曲線

3、可發(fā)現(xiàn)，隨介質(zhì)粘度的增大，液力透平的水力效率明顯下降，液力透平的壓頭則隨介質(zhì)粘度的增大下降不明顯。⑵換算系數(shù)。將粘性介質(zhì)最優(yōu)效率點(diǎn)時透平的流量、壓頭與泵在清水介質(zhì)最優(yōu)工況時的流量、揚(yáng)程作比即可得到兩者之間的換算系數(shù)。通過分析可發(fā)現(xiàn)隨著介質(zhì)粘度的增大，流量、揚(yáng)程/壓頭換算系數(shù)均增大；而當(dāng)介質(zhì)粘度相同時，流量、揚(yáng)程/壓頭換算系數(shù)隨比轉(zhuǎn)速的增大則大體呈下降趨勢。⑶液力透平的內(nèi)流場。液力透平在蝸殼進(jìn)口處的壓力最高，流體沿著蝸殼進(jìn)口到葉輪出口的整