本文關(guān)鍵詞：基于CFD的懸臂式多級(jí)離心泵徑向力與軸向力研究　出處：《水電能源科學(xué)》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(jí)離心泵的運(yùn)行穩(wěn)定性,以某不銹鋼懸臂式多級(jí)離心泵為例,采用Pro/E與ICEM軟件完成全流場(chǎng)三維模型與網(wǎng)格劃分,在ANSYS CFX中選取RNGκ-ε湍流模型方法,研究了以全流場(chǎng)非定常數(shù)值計(jì)算為基礎(chǔ)提取得到的計(jì)算模型在多個(gè)典型工況下作用在葉輪上的徑向力和軸向力。發(fā)現(xiàn)外特性曲線的模擬值和試驗(yàn)值吻合良好,說(shuō)明徑向力與軸向力的數(shù)值預(yù)測(cè)規(guī)律能夠反映泵運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的實(shí)際變化規(guī)律。分析結(jié)果表明,各級(jí)葉輪在一個(gè)單旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)所受徑向力較小,且分布不均勻;隨著流量的增大,各級(jí)葉輪所受徑向力均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì),在設(shè)計(jì)點(diǎn)工況達(dá)到最小值;各級(jí)葉輪所受到的軸向力隨流量增大而逐漸減小,首末兩級(jí)葉輪較大,第二與第三級(jí)葉輪較小;總軸向力大小與流量呈現(xiàn)非線性關(guān)系,流量越大軸向力減小越快;隨著流量的增加,單個(gè)周期內(nèi)的總軸向力出現(xiàn)脈動(dòng)頻率等于葉輪和導(dǎo)葉葉片數(shù)最小公倍數(shù)的周期性現(xiàn)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(xué)國(guó)家水泵及系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國(guó)家科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目(14C26213201080) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20141302) 江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(BE2015001-2,BE2015119) 江蘇省政策引導(dǎo)類計(jì)劃項(xiàng)目(BY2015064-06) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(PAPD)
【分類號(hào)】：TH311
【正文快照】： 1引言!懸臂式多級(jí)離心泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、容易安裝、方便維護(hù)及能軸向吸入等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。懸臂式多級(jí)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性極易受到徑向力等非線性流體激勵(lì)力的影響,傳統(tǒng)的徑向力經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算方法僅能獲得一個(gè)固定值,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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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本文編號(hào)：1363884