切線泵由于在小流量超低比轉(zhuǎn)速下的性能優(yōu)勢,逐漸應(yīng)用于民用工業(yè)和消防領(lǐng)域。同時有關(guān)切線泵的研究也逐漸從高轉(zhuǎn)速逐漸轉(zhuǎn)移到常規(guī)轉(zhuǎn)速,使得切線泵在較大范圍內(nèi)得到推廣和應(yīng)用。 本研究從水力設(shè)計入手探討切線泵的水力設(shè)計基本原理和方法。按照設(shè)計要求的特性參數(shù)來選取已有模型泵(QX2×130-7)作為研究對象,通過切線泵數(shù)值模擬方法的研究,對比分析定常與非定常情況下數(shù)值模擬結(jié)果與實驗值,得出非定常數(shù)值模擬與實驗值較接近和數(shù)值模擬可靠性的結(jié)論。并以此為依據(jù),根據(jù)非定常的數(shù)值模擬方法改變模型泵的單個參數(shù)如：喉部直徑,蝸殼斷面形狀及軸側(cè)和盤側(cè)間隙等,對模型切線泵瞬時的流量特性曲線、內(nèi)部流場流動特性進行分析； 1.研究模型泵(QX2×130-7),通過計算并對比分析模型泵在小流量范圍內(nèi)的外特性,并與模型泵外特性值進行了對比,得出非定常模擬方法在小流量范圍內(nèi)更適應(yīng)于切線泵內(nèi)部流場分析的結(jié)論。 2.在小流量(0m3/h-1.5Qdm3/h)范圍內(nèi)對模型泵瞬時特性進行捕捉分析,發(fā)現(xiàn)模型泵具有非定常特征,且在一定的流量范圍內(nèi),隨著流量的增加,瞬時外特性變化較大,非定常特性明顯增強。 3.在改變模型泵喉部直徑的條件下,通過分析發(fā)現(xiàn)：近出口的流道對泵性能具有較大影響,一定流量范圍內(nèi)該區(qū)域流量越大軸功率越大；葉輪蝸殼的相對位置對外特性具有較大影響,瞬時揚程和瞬時效率隨著葉輪旋轉(zhuǎn)呈現(xiàn)周期性變化規(guī)律。 4.一定流量范圍內(nèi),當(dāng)喉部直徑在0.8倍模型喉徑以下時,揚程效率下降較快；當(dāng)喉部直徑高于1.4倍模型泵喉徑時,揚程效率略高于設(shè)計工況下?lián)P程值,但增長幅度不大。喉部直徑大小決定流量截止點位置,喉徑越大截止流量越大。 5.一定流量范圍內(nèi)模型泵僅改變蝸殼斷面形狀時,圓形截面渦殼比矩形截面平均效率要高0.63%-3.1%,梨形截面渦殼的平均效率最低值比圓形截面渦殼低1.0%,最高的值比圓形截面渦殼高1.2%。而平均軸功率則相差不大。渦室截面形狀對性能影響不大,可根據(jù)結(jié)構(gòu)和制造方便來選擇。 6.一定流量范圍內(nèi)盤側(cè)間隙和蓋側(cè)間隙相等的理想狀況下,隨間隙增大平均揚程、平均效率及平均軸功率都具有不同程度的下降。當(dāng)間隙大于0.3mm后,揚程下降幅度明顯增大。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH311
【部分圖文】：

過流件的幾何參數(shù)。亦即設(shè)計的關(guān)鍵在于選取揚程系數(shù)甲和流量系數(shù)f。根據(jù)對國外研究資料的統(tǒng)計，甲二0.6一0.715]，f二0.6一0.816}。圖1.2(a)和(b)分別是切線泵的結(jié)構(gòu)示意圖和葉輪實體圖。(a)圖1.2切線泵的結(jié)構(gòu)示意圖和葉輪實體圖對比切線泵和常規(guī)的離心泵(即全流泵)結(jié)構(gòu)上具有有明顯差別:l)常規(guī)離心泵的葉片一般空間扭曲葉片，渦殼是根據(jù)動量守恒原理和環(huán)量相等設(shè)計的螺旋形渦殼，渦殼形狀是沿螺旋線方向渦殼通流面積逐漸增大的2)切線泵大部分沒有采用螺旋形殼體，而是采用同心環(huán)形殼體。圓錐形集液器實現(xiàn)動揚程向靜揚程的轉(zhuǎn)化;而且葉輪形狀是開式徑向葉輪，葉片呈直線放射狀，進出口角均為90“，這種直葉片容易制造出能經(jīng)受高速運轉(zhuǎn)的剛性強的葉輪閉。兩種泵在結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致了兩種泵的應(yīng)用范圍、流動特點的不同。1.1.2切線泵的工作原理如圖1.3所示，切線泵的過流部分由吸入室、葉輪流道、渦殼和擴散管組成。切線泵葉輪是完全開式的

高速條件下運行，密封端面的相對滑動速度大，不可避免地會增，在使用過程中，會出現(xiàn)密封使用壽命短、泄漏嚴(yán)重等問題。、抽空和斷流問題速越高，其抗汽蝕性能必然越低，因此容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致法滿足實際生產(chǎn)的要求，更嚴(yán)重者會出現(xiàn)抽空和斷流問題。因此到泵進口壓力的限制，在進口管路或裝置壓力比較低的地方，高。的可靠性和安全性問題大多應(yīng)用于石油、化工和消防等領(lǐng)域，其可靠性和安全性是最關(guān)的高速泵由泵殼、增速箱(包括高低速齒輪、軸和軸承等)、泵端誘導(dǎo)輪和泵殼擴壓器等)和密封體(包括機械密封和輔助密封系統(tǒng)速泵比普通的常速離心泵的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的。主要故障有以下幾點:齒輪故障;潤滑油系統(tǒng)故障;葉輪故障械密封故障等。圖1.5體現(xiàn)了以高速切線泵為例的各種故障模式。

氏一葉輪后存板厚度7.葉片數(shù)開式葉輪切線泵的葉輪結(jié)構(gòu)如圖2.5所示，葉片呈輻射狀，其出口葉片安裝角為90。，葉片分全開式和半開式兩種結(jié)構(gòu)，本設(shè)計選用全開式葉輪，為了提高揚程系數(shù)，葉片數(shù)取為10片，即:=10。圖2.5葉片結(jié)構(gòu)
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2843020