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离心泵叶轮计算机辅助几何设计

离心泵叶轮计算机辅助几何设计谢庆生(贵州工学院CAD技术研究所)摘要改进离心泵叶轮的设计方法和设计手段是改进离心泵性能和提高离心泵效率的重要途径。本文在分析了目前的离心泵叶轮几何设计方法缺陷的基础上,给出了一种新的离心泵叶轮的计算机辅助几何设计方法,并在计算机上实现。该方法改善了叶轮的水利学性能,设计出的离心泵叶轮的轴面流线光顺,流道的过水断面面积变化规律符合设计要求,设计精确性和设计工作效率均大为提高。由于受篇幅所限,本文仅简述该设计方法的基本思想。关键词离心泵;叶轮;辅助几何设计中国法分类号TH311概述泵是一种应用广泛、耗能大的通用机械,在我国每年各种泵的耗电量约占全国总耗电量的20%,耗油量约占全国总耗油量的5%。在各种类型的泵中离心泵所占数量为最多,改进离心泵叶轮的设计方法和设计手段是改进离心泵性能和提高离心泵效率的重要途径。而对叶轮设计方法和手段的研究与叶轮流道和叶片的几何设计紧密联系,因此研究叶轮的几何设计方法和手...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水泵技术》1997年01期
水泵技术

离心泵叶轮中紊流的计算

一目且弓目前,随着计算机容量的增加和各种流动解法的发展,使得求解以原始变量表达的雷诺平均N—S方程,对三维不可压紊流进行数值模拟成为可能.在许多实际流动问题中,几何边界条件非常复杂,只有采用贴体座标系统(BFC)才能对其加以准确描述,尤其是对水泵的内部流动。BFC系统在数值解中的优点为,它不仅可以准碗描述几何边界,还可以利用很密的网格求解,而不占用计算机过多内存。另外,当一个特定问题建立以后,还可以通过BFC系统很容易地对边界形状进行重新设计和优化。利用原始变量(速度和压力)求解不可压N—S方程已经发展成为多种数值解法,从而代替了涡一流函数解法。它们之间的主要区别在于如何找到一种压力场使得流速场尽可能散度为零.这是解不可压粘性紊流问题的主要特点和困难。由于不可压和性紊流的动量方程同时反映了动量和动能守恒。而在这些方程中,压力梯度形成了部分源项。这种流动连续方程不含时间导数,而且没有明确的方程得到未知压力。求解不可压粘性紊流的原始...  (本文共8页) 阅读全文>>

《水泵技术》1997年05期
水泵技术

离心泵叶轮内部三维紊流数值计算

行流动数值计算,从而使研究人员从编制繁 1 引 言 杂、重复性程序中解放出来,以更多的精力投 人至考虑所计算的流动问题的物理本质,以及边 CFW计算流体动力学)是研究如何使用 界(初值)条件和计算结果的合理解释等重要数值计算方法求解控制流动的非线性偏微分方 方面,这样,商品CF D软件开发人员和其它程组的学科。它的构成要素是:(1)计算机Z 专业研究人员各自的智力优势均能得到充分的(2)数学模型;(3)数值方法。它伴随电子计 发挥,为解决实际工程问题开已辟了道路、表算机而产生,井随之迅速发展。CFD有三 1列举了目前发布的商品(:FD软件 [‘]。由表 W个研究层次,即:一)基本数值方法;(2)数 见,以 S IMPLE为算法的软件要占半数以值计算与实验的相辅相成,相互融合;(3)解 上。决实际工程问题。目前,CFD处在(2)研究层_-_.。___…。_-._.____ -l* 离心泵叶轮内部流动数值计算的回顾次卜。-”一‘-”...  (本文共10页) 阅读全文>>

《绿色科技》2017年22期
绿色科技

离心泵叶轮非定常入流及激励特性研究现状

1引言离心泵作为典型、通用的流体机械,在国防、核能等领域中属关键设备,随着用途特殊化,运行条件极端化,运行工况多样化,泵的持续、稳定、安全运行要求也日益严苛。随着泵朝向大型化、高速化、高功率密度方向发展,泵的振动噪声成为目前研究的热点问题,也是设计过程中面临的难点和新挑战。尤其是具有极高隐蔽性要求的水下军事装备,低振动噪声特性是泵首要设计要求,其振动噪声能量级瓶颈的突破是目前泵领域亟待解决的难题。离心泵叶轮进口存在复杂的流动结构,包括口环间隙泄漏流、回流、二次流等,其将对主流产生明显影响,进而将对泵内流动诱发的压力脉动、振动特性产生影响。因此,离心泵叶轮非定常流动特性的研究具有显著的学术及工程价值。2国内外研究现状2.1口环泄漏流动的研究口环间隙泄漏流是叶轮进口关键的流场结构。潘中永等[1]通过数值模拟和试验,研究了叶轮口环间隙对离心泵性能的影响,设计了包含前后泵腔在内的全流场模型,基于RNG k-ε湍流模型,建立了3种口环方案...  (本文共3页) 阅读全文>>

《腐蚀与防护》1981年02期
腐蚀与防护

塑料离心泵叶轮的研制

上海石油化工总厂维纶厂生产线上输送醛化液用的DB15oFG一25型离心泵,技术参数是:流量2洲米3/时、转速2900转/分、扬程25米,电机功率飞0砒。原泵叶轮是用高硅铁铸造的 (含硅14~15%),性脆,铸造工艺要求高,铸造过程中易产生冷裂和热裂,成品率低,成本高,而且在安装和使用过程中极易碎裂,影响生产。为此,我所接受了研制塑料离心泵叶轮的任务。 塑料和玻璃钢不仅具有优良的耐腐蚀性能,且成型工艺简便,成本较低,是一种较理想的耐腐蚀泵的结构材料。根据使用特点,塑料叶轮的叶片是三维扭曲的,采用模压整体成形,大流量(250米“/时)。选用的材料须耐醛化液介质的腐蚀,耐80℃温度,并耐高速运转产生的汽蚀破坏。 一、材质的选择: 考虑到塑料叶轮的实际工作条件,我们选择了酚改性二甲苯甲醛玻璃钢、聚丙烯、玻纤增强聚丙烯、氯化聚醚、超高分子量聚乙烯等材料,模压成型工艺,并测定它们的机械性能,及其在醛化液介质中的耐腐蚀性能,进行比较。 醛化液...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技风》2017年20期
科技风

离心泵叶轮设计方法现状与发展趋势

国家相关部门经过统计调查发现,我国年耗电量的10%是由离心泵工作消耗,这就说明离心泵的工作耗电量较大,需要得到改善。离心泵这一类叶轮机械的能量消耗主要发生在叶轮中,因此在设计过程中,提高叶轮的工作效率就可以降低离心泵的能量消耗,对于我国普及节能工作开展具有重要意义。随着世界计算机的飞速发展,计算机在离心泵设计中的应用也逐渐,现在的CFD技术能够对离心泵流场进行分析计算,所得结果有效可靠,与实际相符合。本文主要介绍传统离心泵设计方式的优缺点,并且对现代计算机辅助计算设计的方式做了介绍,体现CFD在离心泵设计中的重要性。1现有优化设计方法离心泵叶片传统设计方法的理论基础是一元设计理论,传统设计方法具有较强的经验性。在设计过程中利用假设的方法将流体流动问题进行简化,例如可以假设叶轮中的流体被叶轮分为多层,流体互不混杂地沿层流动。研究单个旋转流面流动时,可以假设有无限个叶片,这样就可以求出流面上的流线,把相对流线进行叠加之后,形成了叶片...  (本文共1页) 阅读全文>>