50MP160離心泵高效水力元件設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、離心泵是一種應(yīng)用廣泛的通用機(jī)械，應(yīng)用于諸多工業(yè)生產(chǎn)以及我們?nèi)粘Ｉ罡黝I(lǐng)域，離心泵有著多種種類和型號(hào)，每年都將消耗巨大電力和燃油等能源，并且近年來(lái)其耗電量持續(xù)增長(zhǎng)。但是我們國(guó)家的離心泵產(chǎn)品水力效率較國(guó)際水平普遍偏低，故我國(guó)離心泵設(shè)計(jì)技術(shù)有待進(jìn)一步提升。
　　計(jì)算流體力學(xué)(CFD)和離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)方法日益完善，CFD技術(shù)可以模擬并反映泵內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)，促進(jìn)離心泵水力性能的提升。本文采用基于理論計(jì)算、數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)

2、了50MP160單級(jí)單吸清水離心泵的高效水力元件，并對(duì)主要水力幾何參數(shù)進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　1)較為詳細(xì)地總結(jié)和闡述了國(guó)內(nèi)外泵行業(yè)現(xiàn)狀，以及我國(guó)單級(jí)單吸清水離心泵與國(guó)際水平的性能差異。國(guó)內(nèi)泵產(chǎn)品的水力效率明顯低于國(guó)際先進(jìn)水平，并且我國(guó)同類產(chǎn)品的平均水平還為達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
　　2)對(duì)離心泵內(nèi)損失進(jìn)行了詳盡分析，要提高泵的效率，圓盤摩擦損失在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量降低，以提高泵的效率。結(jié)合近年來(lái)CFD技術(shù)在離心泵行業(yè)

3、內(nèi)的應(yīng)用狀況，制定了基于理論計(jì)算、數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法。
　　3)采用速度系數(shù)法，對(duì)50MP160離心泵的水力元件進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并且繪制也輪和蝸殼的木模圖，為Solidworks三維建模提供數(shù)據(jù)參考。
　　4)利用Solidworks軟件對(duì)葉輪、蝸殼和管道進(jìn)行了三維造型，運(yùn)用ICEM軟件對(duì)流體域進(jìn)行離散化處理，采用ANSYS CFX軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，最終對(duì)整機(jī)靜壓分布和速度矢量分布做了詳細(xì)分析，結(jié)果與實(shí)際情況

4、相符。
　　5)通過(guò)CFD數(shù)值模擬方法，分別對(duì)葉輪主要幾何參數(shù)β2、b2和z進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明:隨安放角β2增大，泵的揚(yáng)程H亦增大，效率η則降低;揚(yáng)程隨葉輪出口寬度b2的增大而增大，效率則隨其增大而減小，而當(dāng)出口寬度b2太大時(shí)容易引起揚(yáng)程性能曲線的駝峰現(xiàn)象;揚(yáng)程隨葉片數(shù)z的增加而逐步增大，效率隨也呈增大趨勢(shì)，但明顯葉片數(shù)z較多時(shí)效率增大幅度減小，若葉片數(shù)過(guò)多，離心泵的揚(yáng)程和效率增幅會(huì)逐漸變小，甚至下降。
　　6)對(duì)主要