低比轉(zhuǎn)速離心泵由于其葉輪流道長而窄的特點(diǎn),在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中由于揚(yáng)程高常伴有較強(qiáng)的振動。為了解決離心泵內(nèi)部非定常流動產(chǎn)生的壓力脈動引起的振動,在對-10°、-5°、0、5°、10°偏置葉片的葉輪進(jìn)行定常分析的基礎(chǔ)上,應(yīng)用信號處理方法對離心泵蝸殼處添加6個測點(diǎn)進(jìn)行非定常計算,得到未添加分流葉片與偏置分流葉片的時域、頻域曲線。通過對比各偏置方案時域、頻域曲線,得到降低離心泵壓力脈動方法。研究結(jié)果表明:脈動壓力分布與葉片的通過頻率有關(guān),并且沿不同方向分流葉片偏置對各截面壓力脈動情況造成的變化不同。逆時針偏置下各截面時域上壓力的變化主要集中在波谷上,分流短葉片的添加沒有降低壓力波動幅值;順時針偏置下,各截面在時域上的壓力波動幅值減小,其中分流短葉片順時針偏置5o方案下壓力波動整體優(yōu)化最為平穩(wěn)。 

【文章來源】：中國農(nóng)村水利水電. 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

流道三維模型圖

三維模型保存為STP格式,導(dǎo)入ICEM進(jìn)行網(wǎng)格劃分,由于離心泵過流部件復(fù)雜,因此采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格劃分,葉輪網(wǎng)格劃分如圖2所示。網(wǎng)格無關(guān)性檢查后,網(wǎng)格總數(shù)為13 623 919,節(jié)點(diǎn)總數(shù)為2 337 647,整體質(zhì)量大于0.8,滿足工程計算要求。使用ANSYS CFX軟件對離心泵進(jìn)行計算,計算邊界條件如所表1所示。

在CFX-Post里讀取各測點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)使用Matlab編程后進(jìn)行歸一化處理,引入無量綱參數(shù)CP,CP=(p-pv)/pv,其中P為測點(diǎn)實(shí)際壓力值,PV為當(dāng)前周期T內(nèi)壓力平均值;引入無量綱時間系數(shù)Ct,Ct=(t-ta)/(tb-ta),其中t是整個運(yùn)算起始時刻,tb為結(jié)束時刻,t為當(dāng)前時刻。通過對數(shù)據(jù)的圖形繪制,可以得到歸一化處理后的曲線。如圖5所示為截面Ⅷ在中間斷面上3個測點(diǎn)的壓力變化,從左到右依次遠(yuǎn)離葉輪中心,觀察3個測點(diǎn)的脈動曲線可以發(fā)現(xiàn),在葉輪旋轉(zhuǎn)的前幾個周期,壓力波動比較劇烈,這是由于葉輪剛開始轉(zhuǎn)動時,流體在葉輪旋轉(zhuǎn)中的流動還未達(dá)到穩(wěn)定。在葉輪旋轉(zhuǎn)5個周期之后,葉輪穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),觀察曲線的變化趨勢可以得到,在一個周期內(nèi),曲線中出現(xiàn)了6次較大的波動, 出現(xiàn)6個波峰及波谷,葉輪的結(jié)構(gòu)和葉片的數(shù)量有關(guān)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]分流葉片偏置對壓縮機(jī)級內(nèi)氣動性能影響研究[D]. 張海濤.大連理工大學(xué) 2018
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本文編號：3480589