粘性对离心泵性能的换算方法的探索

在同一试验台架上，采用三种不同粘度的油以及水作为输送介质，实测了相同比转速，相同叶轮外径和出口宽度，但不同叶型的叶轮的外特性，同时，采用美国AHI、前苏联ГОСТ以及德国KSB的换算方法得到了以清水实验外特性为基准的粘性换算曲线，对比了各换算曲线与实测性能之间、叶型与粘性外特性之间的关系。结果表明：叶型对外特性影响明显，且各换算结果都和试验值具有较大的偏差，尤其是前苏联的方法偏离试验值更大。     

不同空化条件下凝水泵内压力脉动特征

对一台凝水泵进行压力脉动实验研究。该凝水泵的叶轮由5长5短叶片组成,叶轮上下游分别设置导流栅和径向导叶。结果表明,该泵的临界汽蚀余量小于1m。低转速条件下,泵的总体压力脉动较高转速条件下低,但同流量下,泵的空化性能较高转速时差。随着泵进口压力的降低,叶频和1/2叶频对应的压力脉动幅值呈现下降趋势,并于空化临界点附近剧增。而小流量工况下,随着空化的发展,叶频被抑制,同时1/2叶频对应的压力脉动幅值呈现不规则变化。     

螺旋轴流式多相泵流动参数设计值探讨

本文在对螺旋轴流式多相泵高速试验的基础上,通过三级多相泵输送性能情况来分析动态参数进口冲角、相对液流角和比转速在设计时对增压单元参数的影响,从而改进增压单元的设计,使多相泵能具有更好的输送性能。     

分半错列离心叶轮对泵压力脉动特性的研究

为了减小离心泵的压力脉动,本文提出了一种新型分半错列叶轮结构,将叶轮分半错列,错列角度分别为10°、20°与30°,以比转速为69的离心泵为研究对象,对原模型、叶轮分半错列10°、20°与30°模型进行不同工况下数值计算,获得了泵水力性能与内部压力脉动特性。通过对比分析发现：相比与原始模型,采用分半错列叶轮能有效提高离心泵水力性能;当叶轮分半错列30°时,泵性能提升最大,叶轮与蜗壳间动静干涉作用大幅下降,泵内压力脉动能量降低。研究表明,分半错列离心叶轮是低噪声泵设计可采用有效途径之一。     

压水室形状对某离心泵径向力影响的数值模拟

本文采用SST k-ω湍流模型对环形压水室离心泵和螺旋形压水室离心泵进行了数值模拟,比较了两种泵在设计与非设计工况运行时叶轮所受的径向力,并对两种泵的压力沿叶轮出口分布进行了分析。分析结果发现,当运行在设计工况时,两泵的叶轮受力表现出周期性,螺旋形压水室离心泵的叶轮所受到的径向力相对更大,这是由于受到压水室自身设计和隔舌的影响,使螺旋形压水室离心泵的压力沿叶轮出口分布更加不均匀,从而导致径向力增大。此外,与设计工况相比,两泵在非设计工况运行时叶轮所受径向力更大,且在小流量时所受径向力的周期性与设计工况相比发生显著变化。     

轴流式冷却循环泵非稳态流激特性数值研究

轴流式冷却循环泵是舰船动力系统中的关键设备之一,泵内非稳态流动诱发的压力脉动是影响泵振动水平的主要水力因素。运用特定设计方法对某比转速为471的循环泵进行了设计并通过实验测量进行了性能验证。基于非定常数值计算,获得了不同工况下循环泵多个截面上压力脉动系数的变化规律。研究表明:叶轮进口压力脉动系数沿径向呈递增趋势,轮缘处流体激励能量最大且主要集中于叶频;叶轮出口压力脉动系数在轮缘和轮毂处取得极大值,主要激励频率为叶频及其高次谐频;导叶出口压力脉动系数沿径向基本一致,主要激励频率为1/5叶频;叶轮出口诱发的叶频压力脉动是决定泵振动水平的主导因素。研究结论为循环泵减振技术的发展提供了一定的理论支撑。     

涡轮静叶周向和轴向弯曲对其气动性能影响的研究

近年来，叶片弯曲在叶轮机械中得到厂越来越广泛的应用。众所周知，合适的周向弯曲或轴向弯曲能够提高叶轮机械的气动性能。但什么样的弯曲规律最好则取决于叶片的负荷与工况。本文试图通过对某大功率汽轮机未级导叶及其弯曲变形的气动计算与分析，深人探讨特定工况下不同弯曲规律对叶片气动性能的影响。文中采用有限体积时问推进法并结合多重网格法求解Ｎ－Ｓ方程，给出了不同弯曲叶型的流场和总体性能比较，详细分析并讨论了计算结果。     

螺旋轴流式多相泵的现场试验研究

通过在室内对螺旋轴流式多相泵高速试验,测定了转速、流量、含气率等操作参数对螺旋轴流式多相泵输送性能的影响.在进一步对泵的整体结构设计和冷却系统优化的基础上,将此试验泵安装在油田现场,成功地进行了该泵的增压运转试验,为进一步的工业推广奠定了坚实的基础.     

叶片式混输泵内气液两相流的数值计算

气液两相流的数值模拟是多相混输技术研究中的一个难点.本文假定混输泵叶轮内为泡状流动,基于雷诺时均N-S方程和气液两相双流体模型,采用SIMPLEC算法,对叶片式混输泵叶轮内部两相三维紊流流场进行了数值计算,分析了水气混合工况下的流场分布特点.对含气率GVF=15%工况下的扬程特性进行了预测并与试验结果进行对比.数值计算结果表明,混输泵叶轮流道采用较小的径向尺寸差能较好地避免离心力所引起的气液分离,防止气堵现象的发生;叶轮进口部分存在的低压旋涡区容易使气体积聚,因此有必要进一步改进叶轮进口区的水力设计.     

螺旋轴流式多相泵外特性实验研究

本文在建立多相混输泵实验装置的基础上,以自行设计的螺旋轴流式多相泵原理机为实验研究对象,分别以纯水、空气—水为实验介质,系统地研究了多相泵的泵轴转速、进口压力、混合物特性等对多相输送性能的影响,为多相泵的进一步开发研制及完善设计提供了试验资料。     

不同启动加速度下离心泵瞬态水力性能的试验研究

为了研究离心泵在不同加速度下的启动特性,对一台小型离心泵进行启动试验研究.介绍了试验装置、数据测试方法以及不同加速度的调节方法.在测试模型泵的稳态性能和基本瞬态性能基础上,测试和分析了不同启动加速度对瞬态性能的影响.结果显示,启动过程中,在转速到达最大值附近,瞬态扬程明显小于准稳态预测值,且不同加速度下两者的偏离明显不同;并且在各加速度条件下,瞬态工况到达泵的最佳效率工况点后瞬态性能得到提高.     

多级离心泵内叶轮出口压力脉动研究

为研究瞬态工况下离心泵叶轮出口处的压力脉动情况,为离心泵泄漏流道流动提供边界条件,建立了包含叶轮和导叶流道的离心泵模型,基于CFD方法计算得到了其在不同工况下的性能参数,利用测试数据对结果进行了验证。分析了瞬态工况下叶轮出口处压力的变化趋势,比较了不同工况对叶轮出口压力脉动的影响,发现叶轮出口压力随叶轮旋转呈周期性变化,压力脉动频率与转速及叶轮数量有关;偏工况时叶轮出口压力脉动趋势与额定工况基本一致,但脉动频率及脉动幅值有较大区别;随离心泵转速增加,叶轮出口处压力脉动的最大值和最小值均呈减小趋势,但幅值随转速增加而增加,且增幅明显。     

基于BVF流场诊断的高比转速离心泵叶轮优化

高比转速离心泵由于流道较宽,叶片扭曲较大,基于一元理论的传统离心泵叶片设计方法并不适用。本文对一种采用速度系数法设计的高比转速(n_s=271)潜水泥泵叶轮进行了泵内三维流场的数值模拟;根据泵内流动计算结果,基于涡动力学的边界涡量流(BVF)诊断方法,通过调整叶片设计参数和轴面流线对泵的叶轮进行了优化。结果表明;优化后的泵水力性能得到了较大改善;借助BVF的流场诊断方法可有效地捕捉到泵内不良流动的根源,从而为改善叶片设计指引方向。     

气泡泵输送性能的阻力损失系数修正法模拟

本文提出了一种在传统气泡泵理论模型中引入阻力损失系数的新方法,考虑了从储液罐到发生器之间的阻力损失对气泡泵输送性能的影响,对气泡泵所输送的稀溶液流量进行修正计算,并给出了阻力损失系数与管径、浸没比的经验关联式。采用该新方法,对6 mm、8 mm和12 mm管径的R134a-DMF溶液气泡泵输送性能进行了实验数据和模型预测分析对比。结果表明,用本文所提出新方法和经验关联式所得到的预测结果与实验结果吻合较好,比传统气泡泵理论模型预测有很大的提高,为扩散吸收制冷系统的气泡泵输送性能优化设计奠定了良好的基础。     

R134a-DMF溶液气泡泵输送性能实验研究

本文搭建了带溶液泵的循环实验装置,并进行了提升管直径分别为6 mm、8 mm和12 mm的气泡泵用于输送12.5%、15%和17.5%三个质量浓度R134a-DMF溶液的性能实验。结果表明,在相同的R134a浓度下,三种管径气泡泵的气相流量随着输入功率的增加均呈大致线性增加趋势,提升效率随着气相流量的增加均明显减少,发生温度均随着输入功率的增加而线性增加,而输入功率对系统压力的影响不大。在相同的R134a浓度和相同气相流量下,8 mm管径气泡泵的提升效率最高,6 mm管径气泡泵的提升效率最低,R134a的浓度对提升效率的影响不明显。随着提升管直径的增大,气泡泵的启动加热量在所有R134a浓度下均增加,R134a的浓度对发生温度的影响不明显,但对系统压力的影响很大。这些实验结果对扩散吸收制冷系统的气泡泵设计具有重要参考价值。     

转速对油泵空化性能影响及其换算研究

离心泵输送粘性流体时的空化余量,目前还没有成熟的理论计算方法.本文通过实验研究了转速、流量和输送介质的粘度对离心油泵空化性能的影响.实验结果表明:泵的临界空化余量和空化余量换算系数与输送介质的粘度和流量有关.随着粘度的增加,泵的临界空化余量和空化余量换算系数增加;随着流量的增加,泵的临界空化余量增加,而空化余量换算系数减小.     

离心油泵输送高粘性流体实验研究

本文通过实验研究了离心泵输送不同粘度流体时的性能,主要研究流体的粘性及油泵转速对其性能的影响,总结了离心泵特性曲线与输送介质粘度的变化规律,推导了各性能曲线的函数表达式及最高效率点参数求解方法,计算出各种粘度及不同转速时的换算系数,并与各国换算结果进行了对比。     

用激光流速仪对低比速离心泵叶轮内流场的试验研究

本文采用二维氩离子激光流速仪对油田低比速n_s=60注水泵叶轮内流场进行测量,介质为水,试验给出了速度向量图、揣流度等,初步验证了射流一尾迹结构。 Eckardt D.针对半开式气压机径流式叶轮,用两维激光流速仪测定了叶轮内流场(1)。较为全面地介绍了叶轮内流场,是国外描述叶轮流场代表作之一。 但是油田用泵多为低比转速,n_s=45—70,叶片数为4—7,输油时粘度大,存在强烈分离态。目前泵的效率较低,近年虽已有多种三元叶栅计算方法,但在计算中对尾迹区起始点及其范围的确     

离心油泵输送粘性流体空蚀性能实验研究

本文通过实验研究了离心油泵输送粘性流体时的空蚀性能和油泵的空蚀性能与输送介质粘度的关系,研究了油泵的性能参数(流量、扬程、功率和效率)随进口真空度的变化规律,并与输送清水时的空蚀性能进行了对比,研究了进口真空度对油泵水力性能的影响。离心油泵的空蚀性能随输送介质的不同存在很大差异。实验结果表明:在相同的流量工况下,输送粘性流体比输送清水具有较高的临界空蚀余量。     

超低比转速高速诱导轮离心泵的不稳定控制与试验研究

分析了超低比转速高速诱导轮高心泵容易产生不稳定特性的原因和机理，并提出了控制措施，试验表明采用合理设计复合叶轮等过流部件以及在诱导轮和离心轮前加孔板能够使高速泵获得稳定的扬程流量特性线．