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低比转速离心泵压力脉动特性研究

作者:任蔼琳,宋文武,周月 日期:2023-02-15/span> 浏览:832 查看PDF文档

低比转速离心泵压力脉动特性研究*
任蔼琳1,2,宋文武1,2*,周月1,2


(1.西华大学 能源与动力工程学院,四川 成都 610039;
2.西华大学 流体及动力机械教育部重点实验室,四川 成都 610039)



摘要:为了降低压力脉动对低比转速离心泵产生的不利影响,在固液两相流条件下,对离心泵内的压力脉动(尤其是隔舌处的压力脉动)以及径向力进行了研究。首先,以一台ns为66的低比转速离心泵为研究对象,利用软件构建了离心泵三维仿真模型,并对模型进行了网格划分;然后,选用了Mixture多相流模型和RNG kε湍流模型作为计算模型,在离心泵叶片、蜗壳以及隔舌处设置了监测点,并设置了计算方案;最后,采用ANSYS CFX软件,通过数值模拟的方法,对低比转速离心泵内部各监测点的压力脉动和径向力规律进行了研究,以得到离心泵内颗粒粒径、颗粒浓度和离心泵流量对离心泵压力脉动特性的影响规律。研究结果表明:当φ=1.0%时,随着颗粒粒径增大,各监测点的压力脉动幅值减小,叶轮处径向力总体下降,蜗壳处径向力总体上升;当d=0.5mm时,随着液体浓度增加,离心泵内压力脉动幅值整体呈上升趋势,但隔舌处略有减小,叶轮处所受径向力不断增加,蜗壳处径向力减小;离心泵隔舌处监测点的压力脉动主要出现在叶频及其倍频处,叶片监测点处的压力脉动主要出现在小频率区间内,因此,适当减小离心泵内颗粒粒径,增加颗粒浓度及流量可以降低隔舌处的压力脉动。

关键词:叶片式泵;固液两相;数值模拟;颗粒粒径;颗粒浓度;离心泵流量;径向力

中图分类号:TH311文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)12-1653-09


本文引用格式:
任蔼琳,宋文武,周月.低比转速离心泵压力脉动特性研究[J].机电工程,2022,39(12):1653-1661.
REN Ai-Lin, SONG Wen-Wu, ZHOU Yue. Pressure pulsation characteristics of low specific speed centrifugal pump[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(12):1653-1661.




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