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《帶分流葉片低比轉速無過載離心泵優(yōu)化設計.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2013年第41卷第6期流體機械l1文章編號:1005—0329(2013)06—0011—05帶分流葉片低比轉速無過載離心泵優(yōu)化設計張帆,袁壽其,付強,胡博(江蘇大學流體機械工程技術研究中心,江蘇鎮(zhèn)江212013)摘要:針對TS65-40—250離心泵易過載和出現(xiàn)駝峰等問題,采用無過載設計法并添置分流葉片,重新選取葉輪設計參數(shù),設計3種優(yōu)化方案。采用Pm/E和ICEM分別對3種方案進行三維造型和結構化網(wǎng)格劃分,網(wǎng)格總數(shù)為150萬。利用商業(yè)軟件CFX12.1對優(yōu)化方案進行數(shù)值模擬,邊界條件設定為速度進口、壓力出口和無滑移壁面。采用標準
2、k—s模型,預測了3種方案下的外特性,分析了不同設計方案下葉輪內的壓力、流線、湍動能、速度分布。通過數(shù)值模擬,得出葉輪1的水力性能和內部流動狀態(tài)均較好。利用快速成型法加工葉輪1并進行試驗。試驗結果表明,葉輪1揚程最高高出設計參數(shù)的15%,試驗效率高于國家標準2%~6%,而且有很好的無過載性能。模擬結果和實驗結果表明,采用無過載設計并添置分流葉片優(yōu)化方法是可行的,這種設計方法可以為低比轉速無過載離心泵優(yōu)化設計提供參考。關鍵詞:離心泵;低比轉速;無過載設計;分流葉片;優(yōu)化設計中圖分類號:TH311;$277.9文獻標志碼:Adoi:10.
3、3969/j.issn.1005—0329.2013.06.003Non-overloadOptimizationDesignonLowSpecificSpeedCentrifugalPumpwithSplitterBladesZHANGFan,YUANShou—qi,F(xiàn)UQiang,HUBo(ResearchCenterofFluidMachineryEngineeringandTechnology,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China)Abstract:Aimingattheproblem
4、sofeasilyoverloadandhavinghumpsoftheTS65-40-250centrifugalpumps.Non-ovedoaddesignmethodandaddedsplitterbladeswereadoptedforparametersselectionofimpellersandthreeoptimizationschemeswereputforward.The3-Dmodelsandthe1.5millionstructuregridsweregeneratedbyPro/EandICEMrespec
5、tively.Aftertheboundaryconditionsofmass·flowrateattheinlet,pressureoutletandno—slipwallwerespecifiedandtheflowmodelWaScomple—mentedwiththestandardk-8modelinthecommercialsoftwareCFX12.1.Theflowfielddistributionsofpressure,streamlines,turbulencekineticenergyandvelocityasw
6、ellaShydraulicperformancesinthreeimpellersarepredictedthronghsimulation.Im·pellerlwithgoodhydrauliccharacteristicsandexcellentinnerflowpatternswereproducedforexperimentsafterprototypingrapid—ly.Thetestresultsareinaccordancewiththesimulatingresults.Theheadofimpellerlis15
7、%higherthanthedesignparameteratmostandtheefficienciesare2%~6%higherthanthedesignedefficiencies.Thetestresultsalsoshowagoodnon.overloadperformances.Theresultsprovethatitisaneffectiveandreliablemethodtodesignanon-ovedoadpumpwithlowspecificspeed.Keywords:centrifugalpump;lo
8、wspecificspeed;non—overloaddesign;splitterblade;optimizationdesign1引言研究。在離心泵多工況研究方面,Neumann從泵內流動損失分析出發(fā),建立了非設計工