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离心泵空化余量分析研究 被引量：11
1
作者 赵万勇 彭虎廷 +1 位作者 马得东 梁允昇 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第1期29-36,共8页
许多泵长期运行处在临界空化工况与初生空化工况之间,会造成叶片表面出现坑蚀和穿孔等破坏,从而使泵因空化而达不到预期寿命。由此选用一种单级单吸离心泵为研究对象,基于湍流模型k-ε和空化模型Zwart,进行非定常空化数值计算结果分析... 许多泵长期运行处在临界空化工况与初生空化工况之间,会造成叶片表面出现坑蚀和穿孔等破坏,从而使泵因空化而达不到预期寿命。由此选用一种单级单吸离心泵为研究对象,基于湍流模型k-ε和空化模型Zwart,进行非定常空化数值计算结果分析。对于初生空化的判定,以σ≥1.0时叶片表面刚刚发生空化,产生的汽泡对外特性无影响,且以汽体体积分率为变量,其空化区域的汽体体积分数以10%为基础,作为初生空化的判定依据。其研究结果表明:初生空化余量随流量的增大,先缓慢降低,在额定流量工况下,初生空化点所对应的空化余量最小,随着流量的进一步增大,初生空化余量又缓慢增大。通过分析提出在布置泵吸入系统时使其NPSHa大于初生空化余量NPSHR,即NPSHa>NPSHR,并在初生空化余量NPSHR上加上安全余量值,使得泵完全处在无空化工况运行,进而就可以使泵不因空化而缩短预期寿命。 展开更多
关键词 离心泵 非定常空化数值计算 初生空化余量 无空化工况
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蜗壳形状对液力透平压力脉动影响的研究 被引量：7
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作者 赵万勇 马得东 +3 位作者 史凤霞 梁允昇 彭虎廷 苗瑞林 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第11期25-31,共7页
为研究蜗壳形状对液力透平压力脉动的影响,以SM73-80-11型离心泵反转作透平为研究对象,分别对螺旋形蜗壳、环形蜗壳匹配同一叶轮的液力透平进行定常和非定常数值计算,并根据计算结果对比分析两种不同蜗壳形状对液力透平外特性、内流场... 为研究蜗壳形状对液力透平压力脉动的影响,以SM73-80-11型离心泵反转作透平为研究对象,分别对螺旋形蜗壳、环形蜗壳匹配同一叶轮的液力透平进行定常和非定常数值计算,并根据计算结果对比分析两种不同蜗壳形状对液力透平外特性、内流场以及压力脉动特性的影响。结果表明,除部分小流量工况外,螺旋形蜗壳液力透平效率均大于环形蜗壳液力透平的效率;环形蜗壳液力透平水头均大于螺旋形蜗壳的水头;螺旋形蜗壳速度分布较环形蜗壳均匀;螺旋形蜗壳液力透平内各监测点的压力系数值均大于环形蜗壳的,且压力脉动更为剧烈;螺旋形蜗壳和环形蜗壳内部压力脉动的主频和次主频都分别为叶频和2倍叶频;二者叶轮内部压力脉动的主频都等于叶轮转频,但是螺旋形蜗壳各个监测点的压力幅值要比环形蜗壳大;环形蜗壳压力幅值比螺旋形蜗壳更容易趋向于平稳。分析结果可为提高液力透平的性能提供参考。 展开更多
关键词 液力透平 螺旋形蜗壳 环形蜗壳 压力脉动 数值计算
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叶片布置方式对双吸离心泵径向力的影响 被引量：5
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作者 赵万勇 陈帅 +3 位作者 赵强 马得东 梁允昇 彭虎廷 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期331-337,共7页
为研究叶片布置方式对双吸离心泵径向力的影响,在其他外部因素不变的情况下,对3种叶片布置方案的离心泵进行非定常模拟计算,结果表明:较对称布置方案,采用交错30°布置的叶片能够有效提高离心泵的扬程,采用交错15°布置的叶片... 为研究叶片布置方式对双吸离心泵径向力的影响,在其他外部因素不变的情况下,对3种叶片布置方案的离心泵进行非定常模拟计算,结果表明:较对称布置方案,采用交错30°布置的叶片能够有效提高离心泵的扬程,采用交错15°布置的叶片对离心泵扬程具有消极影响.同时,采用交错布置方案会导致离心泵的效率下降;在设计工况下,与对称布置方案相比,叶片采用交错布置能够有效降低离心泵内的压力脉动水平,且交错角度越大,压力脉动水平降低越明显.叶片采用交错布置能够有效降低作用在叶轮上的稳态径向力的大小,其中,采用交错30°布置方案在1.1Qd工况下稳态径向力相对降低42.28%.最后,叶片采用交错30°布置对改善叶轮所受瞬态径向力的脉动特性与幅值大小的效果最为明显. 展开更多
关键词 双吸离心泵 叶片布置方式 断轴 压力脉动 径向力
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不同吸水室对离心泵空化性能的影响分析 被引量：4
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作者 赵万勇 彭虎廷 +1 位作者 梁允昇 马得东 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1632-1640,共9页
由于吸水室的几何形状决定了叶轮进口的速度分布,对泵空化性能具有重要的影响。针对一单级单吸离心泵配套的直锥形、半螺旋形、环形3种不同结构的吸水室,采用数值方法研究分析3种不同结构的吸水室内部流动变化对离心泵空化性能的影响。... 由于吸水室的几何形状决定了叶轮进口的速度分布,对泵空化性能具有重要的影响。针对一单级单吸离心泵配套的直锥形、半螺旋形、环形3种不同结构的吸水室,采用数值方法研究分析3种不同结构的吸水室内部流动变化对离心泵空化性能的影响。结果表明:直锥形吸水室相比于其他2种吸水室,对叶轮空化性能影响最小,初生空化发生在与蜗壳隔舌对应流道的下一个流道的叶轮叶片进口背面。半螺旋形吸水室出口速度增加且不均,液体以较高速度流入叶轮,使得对应径向位置的叶片进口背面首先发生初生空化。环形吸水室左右两侧内均产生漩涡与回流等现象,吸水室出口处靠近入口侧速度较大,使得叶轮叶片进口背面压力减小易于发生空化。在临界空化工况下,半螺旋吸水室与环形吸水室叶轮进口处产生的空泡在流道进口之间发生蔓延,其环形吸水室叶轮进口最为明显,对泵空化性能影响最大。该研究结果对泵叶轮进口流动设计和吸水室结构设计具有一定的理论价值。 展开更多
关键词 离心泵 直锥形吸水室 半螺旋形吸水室 环形吸水室 空化性能 数值模拟 初生空化 临界空化
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离心泵叶轮叶片轴向切割设计方法研究 被引量：3
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作者 赵万勇 梁允昇 +1 位作者 彭虎廷 马得东 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期31-37,共7页
工程中普遍存在离心泵实际流量高于输水系统所需的情况,通过数值模拟研究平移叶轮前盖板对离心泵性能的影响,结合理论推导出平移前盖板改变离心泵扬程的换算公式,实现减小叶轮出口宽度及其工作流量达到泵站节能的目的.研究结果表明:切... 工程中普遍存在离心泵实际流量高于输水系统所需的情况,通过数值模拟研究平移叶轮前盖板对离心泵性能的影响,结合理论推导出平移前盖板改变离心泵扬程的换算公式,实现减小叶轮出口宽度及其工作流量达到泵站节能的目的.研究结果表明:切割叶轮外径与平移叶轮前盖板均会降低离心泵工作扬程,不同的是,前者使H-Q曲线整体向下移动且下降幅度较大,而后者H-Q下降幅度较小,能在小流量工况维持较高的扬程;平移叶轮前盖板后能抑制小流量工况下叶轮内回流旋涡的发展,离心泵效率有所上升,更适合多泵并联工作的场合,具有一定的工程价值;离心泵扬程随前盖板平移而变化的换算公式可以相对准确地预测较小叶轮前盖板移动量时中比转数离心泵0.8~1.0倍设计工况范围内H-Q曲线的变化. 展开更多
关键词 双吸离心泵 叶轮切割 叶轮出口宽度 换算公式
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轴向平移叶轮前盖板对离心泵性能影响的研究
6
作者 赵万勇 梁允昇 +1 位作者 彭虎廷 马得东 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第10期185-190,195,共7页
目前提灌泵站普遍存在泵组工作流量大于管网系统所需,水泵长时间工作在偏工况的问题,变频控制系统改造过于昂贵,而切割叶轮外径使离心泵扬程下降严重不利于多泵并联。针对黄河提灌用泵普遍采用钢板成型叶片组焊叶轮,焊接前切割叶片,平... 目前提灌泵站普遍存在泵组工作流量大于管网系统所需,水泵长时间工作在偏工况的问题,变频控制系统改造过于昂贵,而切割叶轮外径使离心泵扬程下降严重不利于多泵并联。针对黄河提灌用泵普遍采用钢板成型叶片组焊叶轮,焊接前切割叶片,平移叶轮前盖板,改变离心泵水力性能的方法变得方便可行。以中比转速单级双吸离心泵为研究对象,轴向平移叶轮前盖板改变其叶轮流道的形状,并进行三维数值模拟,分析离心泵外特性随着前盖板移动而变化的趋势,并通过研究内流场分析其性能的变化机理。研究结果表明:随着前后盖板间距减小,离心泵扬程降低,H~Q曲线向下移动且变得陡峭。轴向平移叶轮前盖板使离心泵η~Q曲线整体向小流量工况移动,最高效率大小与高效区宽度近似保持不变。通过对离心泵内流场变化的研究结合理论分析,得出了离心泵扬程与效率随前盖板移动而变化的机理。轴向平移叶轮前盖板减小离心泵流量的同时维持较高的扬程与效率,具有一定的工程价值。 展开更多
关键词 双吸离心泵 叶轮切割 叶轮出口宽度 数值模拟
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