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立式管道泵进水弯管和叶轮的参数化分析

来源:   时间:2022-04-22 10:11:05   热度:168℃

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导读:本文是由安徽凯润泵阀集团于2022-04-22 10:11:05发布的关于:的资讯,其主要内容为:本文以一台比转速约为 132 的立式 管道泵 作为研究 对象,基于 SST(Shear Stress Transfer,剪切应力传输模 型)对该泵多个运行工况进行非定常数值模拟,获取并 分析其内部的流场分布;...
本文以一台比转速约为 132 的立式管道泵作为研究 对象,基于 SST(Shear Stress Transfer,剪切应力传输模 型)对该泵多个运行工况进行非定常数值模拟,获取并 分析其内部的流场分布;使用 LHS(Latin Hypercube Sampling,拉丁超立方抽样)方法创建 300 组不同的设计 方案,对参数化设计后的原始泵进水弯管和叶轮进行优 化设计。最后,引入 Pearson 系数对上述所得的样本数据 进行相关性分析,从而获得不同几何参数对入流不均匀 度和泵性能影响的规律。
分析研究不同设计参数对于管道泵入 流及性能的影响,对管道泵的进水弯管和叶轮进行了参 数化设计,通过拉丁超立方抽样方法设计了 300 组样本, 并通过 Pearson 相关性分析了样本数据。研究结论如下: 1)不同流量下,管道泵进口流道内部均发现了不同 程度的流动分离现象,分离区随主流沿着弯管外侧壁面 向叶轮延伸;流动分离区域内发现了一组二次流反向涡 对,其强度和影响区域随着流量的增大而逐渐增大,且 进水弯管内部的流动分布呈现不对称性,反向涡对的位 置靠近远离隔舌的一侧; 2)设计流量及大流量工况下,进口流道内部的旋涡 结构以流动分离造成的二次涡对为主,而在小流量工况 下,回流漩涡的强度和影响区域要远大于分离涡;研究 表明,原始进口的设计对于叶轮入流具有显著的不利影响,指明了优化设计的必要性。 3)管道泵外特性参数主要与叶片安放角和叶片数相 关,而其内部流动的稳定性主要与进水弯管的外部形状 和叶片形状相关; 4)叶片进口安放角选择 40~50°,出口安放角选择 20~40°能够显著改善管道泵的性能,此区间内的管道泵 效率相较于原始模型平均提高了 5%。同时,增大进水弯 管的横向长度及第一弯道过渡段的长度,有利于提高管 道泵的稳定性,改善管道泵进水弯管的出流不均匀度。


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