為了研究高速離心泵平衡孔對(duì)其內(nèi)外特性及轉(zhuǎn)子軸向力的影響,以一臺(tái)轉(zhuǎn)速為30 000 r/min的高速離心泵為研究對(duì)象,利用N-S方程及RNG k-ε湍流模型進(jìn)行全流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算。研究結(jié)果表明,當(dāng)比面積0.5≤k≤5時(shí),隨著比面積的增大,高速離心泵揚(yáng)程H下降2.4%,效率η下降3.4%,軸功率P上升3.8%;當(dāng)比面積3≤k≤5時(shí),高速離心泵平衡孔內(nèi)流動(dòng)產(chǎn)生漩渦,對(duì)主流產(chǎn)生較大的影響。隨著平衡孔比面積的增大,平衡孔泄漏量增大,最大泄漏量可達(dá)設(shè)計(jì)流量的23%。比面積變化對(duì)高速離心泵轉(zhuǎn)子軸向力的大小和方向均有顯著影響,當(dāng)比面積k<1時(shí),轉(zhuǎn)子軸向力方向指向離心輪進(jìn)口;當(dāng)比面積k≥1時(shí),轉(zhuǎn)子軸向力背離離心輪進(jìn)口;當(dāng)比面積k=1時(shí),平衡孔可有效地平衡轉(zhuǎn)子軸向力。 

【文章來(lái)源】：流體機(jī)械. 2020,48(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

高速離心泵泵體裝配示意

表2 不同方案下平衡孔幾何參數(shù) 方案 比面積k 平衡孔直徑Φ/mm 方案1 0.5 2.2 方案2 1 3.1 方案3 3 5.3 方案4 5 6.82 數(shù)值計(jì)算

利用Pro/E三維造型軟件對(duì)高速離心泵各過(guò)流部件進(jìn)行三維建模,圖3示出高速離心泵全流場(chǎng)三維水體模型,高速離心泵主要過(guò)流部件包括:進(jìn)口段、誘導(dǎo)輪、離心輪、蝸殼、前腔、后腔、出水段,為保證數(shù)值計(jì)算流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,對(duì)進(jìn)出口段進(jìn)行了延長(zhǎng)。表3 計(jì)算域網(wǎng)格單元數(shù)量 計(jì)算域 網(wǎng)格數(shù)/×104 進(jìn)口段 201.0 誘導(dǎo)輪 153.7 離心輪 153.7 蝸殼及出口段 131.4 全流場(chǎng)計(jì)算域 1 039.1

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離心泵平衡孔液體泄漏量試驗(yàn)與分析[J]. 劉在倫,陳小昌,王東偉,侯祎華.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]基于CFD的汽車水泵數(shù)值模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 張杰,趙波,李金國(guó).  流體機(jī)械. 2016(11)
[3]誘導(dǎo)輪與葉輪組合式航空燃油離心泵軸向力間隙補(bǔ)償[J]. 李嘉,李華聰,王淑紅,徐軒.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]平衡孔直徑對(duì)離心泵性能及平衡腔壓力的影響[J]. 董瑋,楚武利.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]平衡孔對(duì)高溫高壓離心泵性能的影響研究[J]. 沙玉俊,劉樹紅,吳玉林,王保鋼.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2012(06)
[6]離心泵葉輪平衡孔液體泄漏量特性試驗(yàn)[J]. 劉在倫,王東偉,梁森.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(07)
[7]采用徑向回流平衡孔的低比速離心泵壓力脈動(dòng)特性[J]. 曹衛(wèi)東,張曉娣,施衛(wèi)東.  水利水電科技進(jìn)展. 2011(05)
[8]浮動(dòng)葉輪平衡腔壓力的試驗(yàn)分析[J]. 劉在倫,王保明,梁森.  排灌機(jī)械. 2007(04)
[9]用改變平衡孔位置改善單級(jí)單吸離心泵軸向力[J]. 陸雄,范宗霖,薛建欣.  水泵技術(shù). 1998(06)

碩士論文
[1]離心泵平衡孔泄漏特性研究[D]. 周金鑫.蘭州理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3308000