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《基于cfd的中高比轉速離心泵葉輪的設計方法》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、萬方數據第39卷第2期2013年4月蘭州理工大學學報JoumalofLanzhouUmverSi鑼ofTechnologyV01.39No.2Apr.2013文章編號:1673—5196(2013)02_0035-04基于CFD的中高比轉速離心泵葉輪的設計方法趙萬勇,王磊,趙爽,王釗,楊登峰(蘭州理工大學能源與動力工程學院,甘肅蘭州730050)摘要:采用了一元理論和二元理論有勢流動規(guī)律2種設計方法,對中高比轉速離心泵葉輪進行水力設計.采用F1u一朗t數值模擬,分別計算葉輪葉片的軸面速度和速度矩,通過分析葉
2、片的軸面速度分布曲線和速度矩分布曲線,驗證基于一元理論的葉片軸面速度并非沿過水斷面均勻分布,二元理論有勢流動設計方法可以設計出葉片內大部分流體滿足軸面流動為有勢流動的葉輪,但是設計方法尚不成熟.通過CFD計算可以得到泵的特性曲線,采用一元理論設計的葉輪的水力性能好于采用二元理論設計的葉輪,在用二元理論進行葉輪的水力設計中,速度矩分布規(guī)律曲線的選取對葉輪的水力性能影響很大.關鍵詞:離心泵I葉輪;設計理論;軸面速度;速度矩中圖分類號:THl31文獻標識碼:AC:n)-b鷦edimpellerd姻i印met加do
3、fmediun卜highspecificspeed咖trifllg啦p唧ZHA0Wan-yong,WANGLei,ZHA0Shuang,WANGZhao,YANGDeng-feng((ⅫlegeofEI地西andPaWerEngin∞ri嘔,I塒屹houulliv.of1kclL。I塒uhou730050。chjm)Abstn屺t:Impellersofmediurn.highspecificspeedcentrifugalpumpweredesignedbasedonboththeon}dimension
4、alandtw日卜_dimensioImldesigntheory.Ⅳ【eridionalvelocityandvelocitymomentsdistributiononthebladeweresimulatednumericaIlywithFIuent.Itwasconfirmedbya11alyzingthesedistributioncurVesthatthedistributionofmeridionalvelocityonthebladebasedonone.dimensionaltheorywa
5、suniformalongtheflowpassagecross-sectioTl.Bymeansoftw伊dimensiomltheoryandpotentialflowdistributionmeth—od,animpeUerwithpotentialflowoverthemostpartoftheblademightbedesigned,butthisapproachwasnotyet.TheperformancecurveofpumpcouldbeobtainedwithCFD,hydraulicp
6、erformanceofone-dimensionaltheory_basedimpellerwouIdbebetterthanthatoftwo-dim肌sionaltheory-basedimpeller.Andvelocitymomentsdistributiononbladewouldbeakeyfactoraffectingthehydraulicperformanceofthetwo-dimensionaltheory-basedimpeller.Keywords:centrifugalpump
7、;impeller;designtheory;meridionalvelocity;velocitymom肌ts離心泵的設計理論和方法目前尚不十分成熟,處于半經驗階段[1],葉輪中液流的實際流動是十分復雜的三維非定常湍流流動,其流動規(guī)律及流動機理還未被人們充分認知,且很難用數學和流體力學的方法準確描述.當前迅速發(fā)展的葉輪一元、二元和三元設計理論,是建立在3種不同流動規(guī)律假設的基礎上的,由于假設的規(guī)律和簡化的方法不同,3種設計理論的設計思路和設計出發(fā)點各不相同.其中一元理論計算最為簡單,設計資料和設計經驗也收
8、稿日期:2012-03—12作者筒介z趙萬勇(1962-),男,甘肅武成人,教授.最為成熟,是葉片式離心泵葉輪的主要設計方法,并被廣泛應用;二元理論主要應用在混流式水輪機轉輪和混流泵葉輪的設計中,取得了良好的效果;三元理論相比一元和二元理論更接近于葉輪內的實際流動,但是計算復雜,仍處于前沿研究課題,應用較少.這三種葉輪設計理論,從流動規(guī)律假設的角度看,三元理論優(yōu)于二元理論和一元理論,從設計理論的成熟程度和計算難易