[00126250]低比速多級自吸噴灌泵關鍵技術研究與應用

1.建立了多級自吸離心泵的三維非定常流場計算區域模型 基于多級自吸泵的首級葉輪進口為無旋流入,其他各級葉輪進口則為有旋流入的流動特點,確定了兩級模型泵做為計算域;通過對兩級模型泵的網格無關性研究,確定0.8mm作為網格尺寸大小進行網格劃分;選擇了五種常見的湍流模型進行了適用性研究,通過對比試驗結果最終選擇了Standard湍流模型。 2.分析了壁面粗糙度對泵空化數值計算結果的綜合影響 隨著粗糙度的增加,泵的揚程和效率不斷降低,但其降低的速度逐漸減慢。增大粗糙度將導致離心泵揚程、效率降低以及軸功率增大;泵處在臨界空化及局部空化狀態時,粗糙度對泵性能參數的影響程度大于泵處在空化初生及重空化狀態下的影響程度;壁面粗糙度對湍流發展的影響規律與其對空化進程的影響作用具有相似性;當進口壓力為81.06 kPa和101.33 kPa時,減小壁面粗糙度對改善離心泵性能有更顯著的效果。 3.綜合研究了過流部件的粗糙度對泵性能的交互影響作用 葉輪、導葉、蓋板外壁及泵腔內壁等部件的粗糙度對泵效率的影響作用依次增強,對泵揚程的影響作用從小到大的順序為葉輪、導葉、泵腔內壁及蓋板外壁。葉輪與導葉的粗糙度主要影響泵的水力效率,蓋板外壁的粗糙度主要是影響泵的機械效率,泵腔內壁的粗糙度主要影響泵的容積效率,各個部件粗糙度共同對三個分效率的影響作用小于各個部件粗糙度單獨對三個分效率影響作用之和,表明各個部件粗糙度對泵性能的作用是相互影響的。