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空化条件下离心泵泵腔内不稳定流动数值分析 被引量:27
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作者 司乔瑞 袁寿其 +2 位作者 李晓俊 袁建平 卢加兴 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期84-90,共7页
为研究不同空化发展阶段离心泵泵腔内的流动情况及其对叶轮的影响,提出了一种泵腔区域的拓扑块生成和结构化网格划分方法。在充分考虑近壁区网格质量的基础上,采用SST k-ω湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型对设计工况下某离心泵进行... 为研究不同空化发展阶段离心泵泵腔内的流动情况及其对叶轮的影响,提出了一种泵腔区域的拓扑块生成和结构化网格划分方法。在充分考虑近壁区网格质量的基础上,采用SST k-ω湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型对设计工况下某离心泵进行了全流场空化数值模拟,并计算了3种有效汽蚀余量下泵腔内的非定常流动情况及其对叶轮的作用力。结果表明:空化造成泵腔内压力脉动的幅值增大,由于前口环的存在,其前泵腔内的压力脉动幅值大于后泵腔;空化的加剧造成泵腔内宽频脉动的增加,以轴频最为明显;空化的加剧不仅影响泵腔内的流态,同时也增大了设计工况下作用于叶轮上的径向力和轴向力。 展开更多
关键词 离心泵 空化 泵腔 不稳定流动 数值模拟
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热老化对主泵泵壳材料失效评定曲线的影响研究 被引量:21
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作者 余伟炜 田阳 +1 位作者 薛飞 蒙新明 《压力容器》 2014年第5期23-29,12,共8页
主要研究了热老化对主泵泵壳材料CF8在室温和350℃温度下拉伸性能以及失效评定曲线的影响。对经历不同老化时间的试样进行恒应变速率下的拉伸试验,采用Ramberg-Osgood(R-O)模型对拉伸真应力—真应变曲线进行分析,并将分析结果用于失效... 主要研究了热老化对主泵泵壳材料CF8在室温和350℃温度下拉伸性能以及失效评定曲线的影响。对经历不同老化时间的试样进行恒应变速率下的拉伸试验,采用Ramberg-Osgood(R-O)模型对拉伸真应力—真应变曲线进行分析,并将分析结果用于失效评定曲线的计算。结果表明,随热老化时间延长,室温和350℃温度下材料的抗拉强度均不断提高,断后延伸率有所下降;在小应变范围内,R-O模型能够较准确预测材料的真应力—真应变曲线;采用英国R6标准方法二得到不同老化阶段材料的失效评定曲线,结果显示在部分区域,如采用未老化材料的失效评定曲线,则评定结果将偏于不安全。 展开更多
关键词 主泵泵壳 热老化 Ramberg-Osgood模型 真应力-应变曲线 失效评定曲线
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离心泵螺旋形压水室内流场的大涡模拟 被引量:8
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作者 康伟 祝宝山 曹树良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期62-65,共4页
用大涡模拟方法计算了离心泵螺旋形压水室内部非定常湍流。用具有二阶时间和空间精度的流线迎风有限元格式对滤波后的Navier-Stokes方程进行离散,用标准Smagorinsky模型作为亚格子尺度湍流模型。计算表明,按等速度矩法设计的压水室径向... 用大涡模拟方法计算了离心泵螺旋形压水室内部非定常湍流。用具有二阶时间和空间精度的流线迎风有限元格式对滤波后的Navier-Stokes方程进行离散,用标准Smagorinsky模型作为亚格子尺度湍流模型。计算表明,按等速度矩法设计的压水室径向断面上存在较强的二次流,流动具有明显的非定常性。 展开更多
关键词 离心泵 压水室 大涡模拟 湍流 非定常流
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压水室形状对某离心泵径向力影响的数值模拟 被引量:8
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作者 陆国成 左志钢 +2 位作者 刘树红 范谊章 吴玉林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期770-774,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 离心泵 压水室形状 径向力 数值模拟
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导叶周向安装位置对离心泵叶轮径向力的影响 被引量:8
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作者 郭豹 刘厚林 +2 位作者 谈明高 丁荣 王凯 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期204-209,共6页
为研究导叶和环形蜗室周向相对位置对离心泵叶轮径向力的影响,以某配有导叶和环形蜗室的离心泵为研究对象,设计相对位置角α分别为0°,10°,20°和30°的4套计算方案.采用ANSYS CFX对泵内全流场进行非定常的数值模拟,... 为研究导叶和环形蜗室周向相对位置对离心泵叶轮径向力的影响,以某配有导叶和环形蜗室的离心泵为研究对象,设计相对位置角α分别为0°,10°,20°和30°的4套计算方案.采用ANSYS CFX对泵内全流场进行非定常的数值模拟,并通过试验对数值计算结果进行验证.基于数值计算结果,分析了导叶和环形蜗室不同相对位置下泵能量性能和叶轮径向力的变化规律.结果表明:α的变化对泵能量性能有明显的影响,不同的α,扬程的最大变化为1.95%,效率的最大变化为1.39%,且α=20°时,其能量特性最优;随着α的增大,径向力脉动的幅值先减小后增大,α=20°,其脉动幅值最小,为最大脉动幅值的80%;随着α的增大,径向力脉动的主频先增加后减小,主频和次频对应的脉动幅值则先减小后增加,α=20°时,主频和次频处的脉动幅值最小;α的改变会对径向力矢量的分布产生影响,当α=0°和30°时,其分布具有较强的规律性,且α=0°时,其分布更有利于离心泵的长期运行. 展开更多
关键词 离心泵 导叶 环形蜗室 相对位置 径向力
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有杆泵充满度计算方法及影响分析 被引量:8
6
作者 曲宝龙 马卫国 《石油机械》 北大核心 2018年第11期79-84,共6页
为准确计算有杆抽油泵充满度,以油液进入抽油泵运动平衡方程为出发点,结合泵内气、油状态,综合考虑油液参数、油井参数、抽油参数和冲程损失等影响,设计了一种多影响因素共同作用的抽油泵充满度计算方法。重点考查了套管压力、沉没度、... 为准确计算有杆抽油泵充满度,以油液进入抽油泵运动平衡方程为出发点,结合泵内气、油状态,综合考虑油液参数、油井参数、抽油参数和冲程损失等影响,设计了一种多影响因素共同作用的抽油泵充满度计算方法。重点考查了套管压力、沉没度、泵挂深度、抽油参数及原油气油比对抽油泵充满度的影响程度和趋势。研究结果表明:计算抽油泵充满度时,忽略套管压力影响将导致计算结果偏小,且必须同时考虑有效冲程与理论冲程的差异;抽油参数对泵充满度影响较小,沉没度增大有利于提高泵的充满度,原油气油比增大将导致泵充满度急剧下降。研究结果对大斜度井采油泵效计算具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 充满度 有杆泵 抽油机井 套管压力 沉没度 有效冲程
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离心泵压水室内部流动数值模拟 被引量:4
7
作者 曹树良 王万鹏 祝宝山 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2004年第3期185-188,共4页
基于标准的k-ε双方程紊流模型,采用SIMPLEC算法,在贴体坐标系下,通过求解三维Navier-Stokes方程,对一离心泵压水室内部流动进行了数值模拟和分析,得到了内部流动的主要特征 研究表明:按常规水力设计方法设计的压水室,在压水室径向断面... 基于标准的k-ε双方程紊流模型,采用SIMPLEC算法,在贴体坐标系下,通过求解三维Navier-Stokes方程,对一离心泵压水室内部流动进行了数值模拟和分析,得到了内部流动的主要特征 研究表明:按常规水力设计方法设计的压水室,在压水室径向断面内存在明显的二次流,速度矩也有明显的梯度 展开更多
关键词 离心泵 压水室 内部流动 数值分析 速度矩
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大型高铬耐磨泵体的铸造工艺研究及实践
8
作者 吴延青 《铸造设备与工艺》 2024年第3期1-3,7,共4页
卧式离心泵泵体零件结构呈螺旋形,壁厚不均匀。泵体材质为高铬铸铁Cr26,具有良好力学性能和抗磨性能。高铬铸铁结晶温度范围宽,铸造性能差,导致铸件易出现缩松缺陷。铸造工艺设计过程中采用了模数理论设计方法,应用CASTsoft铸造数值模... 卧式离心泵泵体零件结构呈螺旋形,壁厚不均匀。泵体材质为高铬铸铁Cr26,具有良好力学性能和抗磨性能。高铬铸铁结晶温度范围宽,铸造性能差,导致铸件易出现缩松缺陷。铸造工艺设计过程中采用了模数理论设计方法,应用CASTsoft铸造数值模拟软件进行了凝固过程模拟,预测了铸件凝固过程中可能出现的缩孔、缩松缺陷,并优化了铸造工艺方案,保证了铸件质量,实现了大型高铬耐磨泵体的批量生产。 展开更多
关键词 泵体 高铬铸铁 铸造工艺 数值模拟
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基于CATIA的离心泵蜗壳三维模型设计 被引量:4
9
作者 黄明星 严敬 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第5期101-102,共2页
采用CATIA的零件模块和创成式曲面造型模块的三维造型功能和实体转换功能,实现了蜗壳的三维造型,同时为采用有限元分析方法和流体动力学分析方法,进一步研究离心泵蜗壳提供了实体模型。
关键词 离心泵 蜗壳 三维造型
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基于Pro/E的离心蜗壳三维模型设计 被引量:6
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作者 赵青松 李成华 +2 位作者 王博 宫元娟 于玉真 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期241-243,共3页
分析了目前离心泵蜗壳在三维模型设计中存在的问题,采用Pro/E零件模块和曲面造型模块的三维造型功能和实体转换特征,提出了一种离心泵蜗壳实体模型构造和研究的新方法,为离心蜗壳的三维模型设计与生成准确的工程图之间提供了一种新思路... 分析了目前离心泵蜗壳在三维模型设计中存在的问题,采用Pro/E零件模块和曲面造型模块的三维造型功能和实体转换特征,提出了一种离心泵蜗壳实体模型构造和研究的新方法,为离心蜗壳的三维模型设计与生成准确的工程图之间提供了一种新思路。生成的Pro/E参数化图形直观、简洁、形象,便于修改设计和对产品进行系列化设计。为采用有限元分析方法和流体动力学分析方法进一步研究离心泵蜗壳提供了实体模型。 展开更多
关键词 离心式水泵 蜗壳 PRO/E 模型设计 三维模型设计 离心泵 有限元分析方法 三维造型功能 实体模型 造型模块
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离心泵作透平壳体模态分析 被引量:5
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作者 代翠 柏宇星 +2 位作者 董亮 孔繁余 夏斌 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期835-839,共5页
为了掌握泵作透平下,壳体模态对振动激发噪声辐射规律的影响,验证泵壳有限元模型的准确性,针对离心泵泵壳结构特点设计并搭建了模态试验台,采用锤击法对泵壳进行了试验模态分析,对离心泵壳体进行三维建模与有限元分析,将试验与数值分析... 为了掌握泵作透平下,壳体模态对振动激发噪声辐射规律的影响,验证泵壳有限元模型的准确性,针对离心泵泵壳结构特点设计并搭建了模态试验台,采用锤击法对泵壳进行了试验模态分析,对离心泵壳体进行三维建模与有限元分析,将试验与数值分析结果进行对比.结果表明:壳体各阶模态均为独立模态,且相互正交,可认为试验模态识别精度得到检验,试验模态结果具有较高的可信度.建立的有限元模型能够较好地反映实际结构的动态特性,可用于基于模态求解的振动辐射噪声特性分析. 展开更多
关键词 离心泵 泵作透平 试验模态分析 有限元分析 泵壳
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东雷Ⅱ期1200LW-60型立式离心泵泵壳强度分析论证 被引量:4
12
作者 王丰收 《排灌机械》 2000年第6期12-14,共3页
针对东雷 期北干二级站的 1 2 0 0 LW-60型立式离心泵泵壳强度问题 ,分析了水泵制造厂家对泵壳壁厚的设计取值情况。文章采用目前多种常用的水泵教材、手册中所推荐的公式对该泵泵壳壁厚进行了校核计算 ,发现水泵制造厂家的取值有问题 ... 针对东雷 期北干二级站的 1 2 0 0 LW-60型立式离心泵泵壳强度问题 ,分析了水泵制造厂家对泵壳壁厚的设计取值情况。文章采用目前多种常用的水泵教材、手册中所推荐的公式对该泵泵壳壁厚进行了校核计算 ,发现水泵制造厂家的取值有问题 ,并进而获得了壁厚的正确取值范围 ;通过论证 ,该取值范围不仅能满足泵壳强度及刚度要求 ,而且适合抽黄工程的运行工况。 展开更多
关键词 离心泵 泵壳 立式 强度分析 壁厚计算
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环丁砜输送泵泵壳腐蚀分析及防护措施 被引量:4
13
作者 窦希良 《腐蚀与防护》 CAS 2004年第5期217-218,共2页
芳烃抽提过程中所使用的环丁砜是一种有机溶剂。由于在循环使用过程中,环丁砜中积存了SO2、H2S、多种有机酸及固体颗粒等物质,输送泵受到严重的腐蚀和冲蚀,致使泵壳穿孔。经过研究分析,采取了对泵壳重新选材,在输送介质中加入缓蚀剂及... 芳烃抽提过程中所使用的环丁砜是一种有机溶剂。由于在循环使用过程中,环丁砜中积存了SO2、H2S、多种有机酸及固体颗粒等物质,输送泵受到严重的腐蚀和冲蚀,致使泵壳穿孔。经过研究分析,采取了对泵壳重新选材,在输送介质中加入缓蚀剂及改进泵壳设计等措施,使用后情况良好。 展开更多
关键词 环丁砜 泵壳 腐蚀 缓蚀剂
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核电站冷却剂泵泵壳铸造质量控制 被引量:4
14
作者 阚玉琦 朱喜斌 赵家镇 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第7期58-61,共4页
目前国际上普遍采用铸件制造冷却剂泵泵壳,冷却剂泵泵壳铸件的铸造质量控制直接关系到冷却剂泵的质量,同时也是冷却剂泵制造质量能否满足设计质量的关键。以某百万千瓦级核电站冷却剂泵(简称主泵)铸件的生产为例,针对大型铸件的特点,分... 目前国际上普遍采用铸件制造冷却剂泵泵壳,冷却剂泵泵壳铸件的铸造质量控制直接关系到冷却剂泵的质量,同时也是冷却剂泵制造质量能否满足设计质量的关键。以某百万千瓦级核电站冷却剂泵(简称主泵)铸件的生产为例,针对大型铸件的特点,分析如何通过对热加工的过程控制,得到满足设计要求的合格产品。 展开更多
关键词 冷却剂泵 泵壳 铸件 质量控制
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海水冷却循环水泵泵壳材料及选用分析 被引量:4
15
作者 陈沈伟 《华电技术》 CAS 2018年第10期40-42,共3页
针对2×1 000 MW机组循环水泵泵壳裂纹情况进行分析,从材料的化学成分、力学性能、焊接工艺等多方面分析泵壳裂纹的原因,提出了相应的防范措施,确保发电机组安全、经济运行。
关键词 循环水泵 泵壳 裂纹 海水
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热老化对AP1000主泵泵壳动态断裂韧性影响研究 被引量:4
16
作者 李世伟 余伟炜 +2 位作者 蒙新明 薛飞 陈巍峰 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第5期130-134,共5页
为研究热老化对AP1000主泵泵壳的制造材料——铸造奥氏体不锈钢CF8的动态断裂韧性的影响,采用夏比预裂纹试样,利用示波落锤冲击试验系统研究材料动态断裂韧性随老化时间的变化规律。试验结果表明:400℃下的加速热老化使主泵泵壳材料产... 为研究热老化对AP1000主泵泵壳的制造材料——铸造奥氏体不锈钢CF8的动态断裂韧性的影响,采用夏比预裂纹试样,利用示波落锤冲击试验系统研究材料动态断裂韧性随老化时间的变化规律。试验结果表明:400℃下的加速热老化使主泵泵壳材料产生明显的脆化效应,降低材料断裂所需消耗的能量;热老化导致材料动态裂纹扩展阻力曲线下降,对应的动态断裂韧度下降,但在热老化前期短时间内阻力曲线下降程度较大,而在热老化时间>500h后降幅逐渐减小,出现老化饱和迹象。 展开更多
关键词 铸造奥氏体不锈钢 泵壳 热老化 动态断裂韧性
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OC150-30型离心泵内部湍流场的数值模拟研究 被引量:3
17
作者 秦武 李志鹏 +2 位作者 靳卫华 吴兴 姚睿 《中国农村水利水电》 北大核心 2009年第3期72-75,共4页
基于标准k-ε双方程紊流模型,采用SIMPLE算法,通过求解时均化的Navier-Stokes方程,利用FLUENT软件对OC150-30型离心泵叶轮和压水室内部流场,按叶轮旋转位置的不同进行二维数值模拟和分析。研究表明:叶轮流道内流体的流速和压力呈明显非... 基于标准k-ε双方程紊流模型,采用SIMPLE算法,通过求解时均化的Navier-Stokes方程,利用FLUENT软件对OC150-30型离心泵叶轮和压水室内部流场,按叶轮旋转位置的不同进行二维数值模拟和分析。研究表明:叶轮流道内流体的流速和压力呈明显非轴对称,最大动压强出现在叶片出口附近,并在叶片吸力面出现较大涡流区,当叶片旋转至蜗壳隔舌附近时叶轮出口出现回流;弯锥形扩散管内存在较大回流,将其改成直锥形扩散管后流场得到明显改善。 展开更多
关键词 离心泵 叶轮 蜗壳 数值模拟
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两条流体力传递途径下涡轮泵壳体振动特性
18
作者 杨宝锋 金路 +2 位作者 王晓锋 陈晖 霍世慧 《火箭推进》 CAS 2023年第1期72-79,共8页
液体火箭发动机涡轮泵内非定常流体力主要通过流体—壳体以及流体—转子—支承—壳体两条传递途径激励壳体发生振动,对发动机的安全可靠性造成威胁。为获得流体激励下涡轮泵壳体振动特性,建立了两条流体力传递途径下涡轮泵壳体振动响应... 液体火箭发动机涡轮泵内非定常流体力主要通过流体—壳体以及流体—转子—支承—壳体两条传递途径激励壳体发生振动,对发动机的安全可靠性造成威胁。为获得流体激励下涡轮泵壳体振动特性,建立了两条流体力传递途径下涡轮泵壳体振动响应定量预测方法,利用发动机热试车结果对预测方法的精度及可靠性进行了验证。在此基础上获得了不同途径下涡轮泵壳体的振动特性。结果表明:所建立的涡轮泵流体激励壳体振动预测方法能够较好地预测壳体振动响应主导频率及幅值,主频幅值误差小于13.85%;壳体的最大振动能量源自于泵内动静干涉非定常流动与壳体结构之间的相互作用;流体—壳体途径是涡轮泵流体激励壳体振动的主要来源,其引起的壳体振动响应幅值相比流体—转子—支承—壳体传递途径大2个量级以上。 展开更多
关键词 涡轮泵 离心泵 流体激振 壳体振动 传递途径
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导叶轴向安放位置对核主泵性能的影响 被引量:3
19
作者 程效锐 叶小婷 包文瑞 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期472-480,共9页
基于Reynolds时均化N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法和多重坐标系法,对3种不同导叶轴向安放位置核主泵缩比模型的内部流动进行了全三维定常数值计算.通过对比分析外特性、压力场和速度场,研究了导叶轴向安放位置对模型泵叶轮... 基于Reynolds时均化N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用SIMPLE算法和多重坐标系法,对3种不同导叶轴向安放位置核主泵缩比模型的内部流动进行了全三维定常数值计算.通过对比分析外特性、压力场和速度场,研究了导叶轴向安放位置对模型泵叶轮、导叶和泵壳内部能量转换特性的影响.结果表明,减小导叶与泵出水管轴线在叶轮旋转轴线方向的距离,小流量工况下,泵的效率增加,其中叶轮效率增加,泵壳内的流动状态有所改善,回流现象有所抑制,从而减小了泵壳损失,但同时导叶损失也有所增加;设计及大流量工况下,泵的效率减小,其中叶轮效率有所降低,同时导叶和泵壳损失也相应增加.由于核主泵叶轮、导叶和泵壳的参数相互关联和影响,改变导叶轴向安放位置会影响各单元间耦合匹配特性,进而影响叶轮、导叶和泵壳内流动状态及能量转换效率. 展开更多
关键词 核主泵 叶轮 导叶 泵壳 流动状态
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单级单吸卧式离心泵泵体的吸入室及吐出管设计
20
作者 朱玉峰 王春林 李平 《河北工业科技》 CAS 2002年第4期8-11,共4页
为了便于离心泵的结构设计 ,介绍了单级单吸卧式离心泵泵体的吸入室及吐出管的常用型式、作用及特点。常用的吸入室是圆锥管吸入室和圆柱管吸入室 ,常用的吐出管有侧式吐出管和顶式吐出管。讨论了对吸入口直径、吐出口直径、锥角、扩散... 为了便于离心泵的结构设计 ,介绍了单级单吸卧式离心泵泵体的吸入室及吐出管的常用型式、作用及特点。常用的吸入室是圆锥管吸入室和圆柱管吸入室 ,常用的吐出管有侧式吐出管和顶式吐出管。讨论了对吸入口直径、吐出口直径、锥角、扩散角、断面及长度等结构参数的确定 。 展开更多
关键词 单级单吸卧式离心泵 泵体 吸入室 吐出管 设计
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