本文關鍵詞：基于CFD的懸臂式多級離心泵徑向力與軸向力研究　出處：《水電能源科學》2017年11期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：為提高懸臂式多級離心泵的運行穩(wěn)定性,以某不銹鋼懸臂式多級離心泵為例,采用Pro/E與ICEM軟件完成全流場三維模型與網格劃分,在ANSYS CFX中選取RNGκ-ε湍流模型方法,研究了以全流場非定常數值計算為基礎提取得到的計算模型在多個典型工況下作用在葉輪上的徑向力和軸向力。發(fā)現外特性曲線的模擬值和試驗值吻合良好,說明徑向力與軸向力的數值預測規(guī)律能夠反映泵運轉狀態(tài)下的實際變化規(guī)律。分析結果表明,各級葉輪在一個單旋轉周期內所受徑向力較小,且分布不均勻;隨著流量的增大,各級葉輪所受徑向力均呈現先減小后增大的趨勢,在設計點工況達到最小值;各級葉輪所受到的軸向力隨流量增大而逐漸減小,首末兩級葉輪較大,第二與第三級葉輪較小;總軸向力大小與流量呈現非線性關系,流量越大軸向力減小越快;隨著流量的增加,單個周期內的總軸向力出現脈動頻率等于葉輪和導葉葉片數最小公倍數的周期性現象。
[Abstract]:In order to improve the operation stability of cantilever type multistage centrifugal pump, with a stainless steel cantilever type multistage centrifugal pump as an example, the full field three-dimensional model and grid division is completed by Pro/E and ICEM software, RNG k-e turbulence model selection method in ANSYS CFX, to study the flow field of non constant value calculation model based on the obtained extraction the radial force on the impeller's role in a number of typical working conditions and the axial force. It was found that the simulation curve values and experimental values are in good agreement with numerical predictions that the radial force and axial force law can reflect the law of the actual changes in pump operation conditions. The analysis results show that the levels of the impeller in a single rotational period. The radial force is small, and the distribution is not uniform; along with the increase of flow rate, impeller radial force levels were decreased first and then increased, and reached the minimum at the design point of the impeller; The axial force decreases with the flow, at the end of the first stage impeller two large, second and third stage impeller is smaller; axial force size and flow rate are nonlinear, the greater the flow of axial force decreases more rapidly; with the increase of flow rate, the total axial force of single cycle pulsed frequency is equal to the periodic phenomenon the impeller and the guide vane number of LCM.

【作者單位】： 江蘇大學國家水泵及系統(tǒng)工程技術研究中心;
【基金】：國家科技型中小企業(yè)技術創(chuàng)新基金項目(14C26213201080) 江蘇省自然科學基金項目(BK20141302) 江蘇省重點研發(fā)計劃(BE2015001-2,BE2015119) 江蘇省政策引導類計劃項目(BY2015064-06) 江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程項目(PAPD)
【分類號】：TH311
【正文快照】： 1引言!懸臂式多級離心泵具有結構緊湊、安全可靠、容易安裝、方便維護及能軸向吸入等獨特優(yōu)點。懸臂式多級泵的運轉穩(wěn)定性極易受到徑向力等非線性流體激勵力的影響,傳統(tǒng)的徑向力經驗公式計算方法僅能獲得一個固定值,已經遠遠不能滿足精度要求;軸向力是影響泵穩(wěn)定性與安全性的

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