基于速度矩守恒的離心泵節(jié)能蝸殼斷面幾何參數(shù)求解
本文選題:離心泵 + 設計; 參考:《農業(yè)工程學報》2017年20期
【摘要】:螺旋形蝸殼是離心泵的基本壓水室形式,降低蝸殼中的流動損失是提高泵效率的重要措施。分析表明,蝸殼各軸面斷面的周長是決定蝸殼中水力損失的重要因素。在傳統(tǒng)的蝸殼設計方法中,并未重視蝸殼濕周與蝸殼水力損失的關系,也未將改善蝸殼斷面幾何特征作為產生節(jié)能產品的設計目標。該文以速度矩守恒原理為依據(jù),在保證蝸殼斷面入口無顯著擴散的條件下,提出了實現(xiàn)蝸殼斷面最小濕周的理念與實現(xiàn)方法。利用等面積圖形中圓具有最小周長的幾何特征,該文給出了與現(xiàn)行蝸殼斷面有區(qū)別的斷面確定原則,并根據(jù)斷面要求通過的不同流量形成了2種減小斷面濕周的斷面新結構。由于這種斷面幾何參數(shù)沒有解析解,該文給出了它們詳盡的數(shù)值求解方法與過程。事實證明,該文提出的方法對改善泵效率有積極效果,在設計點附近的提高幅度均達到1.6%。該文設計的斷面蝸殼有望成為實現(xiàn)改善泵效率這一預期目標的可行結構。
[Abstract]:Spiral volute is the basic pressure chamber of centrifugal pump. It is an important measure to improve pump efficiency to reduce the flow loss in the volute. The analysis shows that the circumference of each axial section of the volute is an important factor to determine the hydraulic loss in the volute. In the traditional volute design method, no attention has been paid to the relationship between the wet circumference of the volute and the hydraulic loss of the volute, and the improvement of the geometric characteristics of the volute section has not been regarded as the design objective of producing energy-saving products. Based on the principle of conservation of velocity and moment, the idea and method of realizing the minimum wet circumference of the volute section are put forward under the condition that there is no significant diffusion at the entrance of the volute section. Based on the geometric feature that the circle has the minimum circumference in the iso-area pattern, this paper presents the principle of section determination which is different from the existing volute section, and according to the different flow rate required by the section, two new cross-section structures are formed to reduce the wet circumference of the section. Since there are no analytical solutions to these section geometric parameters, this paper presents their detailed numerical solution methods and processes. It is proved that the method proposed in this paper has a positive effect on improving pump efficiency, with an increase of 1.6 in the vicinity of the design point. The section volute designed in this paper is expected to be a feasible structure to achieve the desired goal of improving pump efficiency.
【作者單位】: 流體及動力機械教育部重點實驗室(西華大學);西華大學能源與動力工程學院;成都市永益泵業(yè)有限公司;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51279172) 流體及動力機械教育部重點實驗室(西華大學)項目(SZJJ2015-41)
【分類號】:TH311
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,本文編號:1925417
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