非均勻入流對雙吸離心泵內(nèi)部流動(dòng)影響的研究.pdf

1、對離心泵而言，良好的入流是保證整泵水力性能的重要因素，然而在離心泵的實(shí)際運(yùn)行中，往往存在由于安裝空間受限而導(dǎo)致的入口管路彎曲、進(jìn)口回流及預(yù)旋等非均勻入流，從而造成了離心泵“設(shè)計(jì)過程中的均勻入流”和“實(shí)際運(yùn)行中的非均勻入流”之間的矛盾。本文基于雙吸離心泵的實(shí)際工程應(yīng)用，分析在入口管路彎曲所引起的入流非均勻情況下的泵內(nèi)部流動(dòng)特性，為提高雙吸離心泵的實(shí)際運(yùn)行效率與安全穩(wěn)定性提供借鑒，為促進(jìn)離心泵工程應(yīng)用領(lǐng)域的節(jié)能降耗開拓新思路。
　　首

2、先，搭建了雙吸離心泵壓力脈動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，對均勻入流條件下的雙吸離心泵進(jìn)行外特性試驗(yàn)，并采用高頻動(dòng)態(tài)壓力傳感器對蝸殼各測點(diǎn)及進(jìn)、出口管處的壓力脈動(dòng)進(jìn)行測量與分析；對均勻入流條件下雙吸離心泵模型進(jìn)行數(shù)值模擬，內(nèi)容與試驗(yàn)中保持一致，對比分析模擬計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）該雙吸離心泵試驗(yàn)與數(shù)值模擬得到的外特性趨勢一致；（2）蝸殼內(nèi)壓力脈動(dòng)主頻為葉頻，且在隔舌處的壓力脈動(dòng)最為強(qiáng)烈；（3）在小流量工況下，試驗(yàn)中出現(xiàn)了主頻為2.6倍葉頻的壓力脈動(dòng)。模

3、擬計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致，在此基礎(chǔ)上，對雙吸離心泵進(jìn)行非均勻入流下內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬研究。
　　其次，對水平及豎直彎管兩種非均勻入流管路進(jìn)行建模，對非均勻入流下的雙吸離心泵進(jìn)行定常計(jì)算，主要對進(jìn)口法蘭處的流動(dòng)非均勻性、外特性、葉輪內(nèi)部及進(jìn)出口截面的流動(dòng)進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明：（1）雙吸離心泵在非均勻入流管路下運(yùn)行時(shí)，泵揚(yáng)程及效率均下降，水平彎管對泵性能的影響高于豎直彎管；（2）雙吸離心泵非均勻入流對葉輪進(jìn)、出口截面的流速、靜壓

4、和湍動(dòng)能分布產(chǎn)生了較大影響；（3）水平彎管入流下，揚(yáng)程及效率最大下降幅值分別為0.48m和1.02％；（4）在水平彎管入流時(shí)，雙吸離心泵兩側(cè)葉輪入流流量存在差異，這種差異在葉輪內(nèi)部只出現(xiàn)在部分流道；在設(shè)計(jì)工況下，雙吸葉輪兩側(cè)流量的不均勻性使葉輪產(chǎn)生了大小為50.2N的軸向力。
　　最后，對非均勻入流條件下的雙吸離心泵進(jìn)行非定常計(jì)算，分別對蝸殼內(nèi)壓力脈動(dòng)及軸向力進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明：（1）泵非均勻入流主要引起軸頻壓力脈動(dòng)的大幅上升