| 题名 | 叶轮几何参数对离心泵内部流动影响的研究 |
| 作者 | 颜韶华 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 赵万勇 |
| 关键词 | 离心泵 磨损 叶片安放角 径向速度 数值模拟 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 引黄工程作为一项重大的民生工程,对经济可持续发展具有重要意义,黄河因流经黄土高原,携带大量泥沙,成为世界上含沙量最多的河流,黄河提灌用泵在运行时,因水中含有大量泥沙,对泵过流部件造成严重的磨损破坏。经过多年对黄河水力提灌所用离心泵的现场观察发现,以球墨铸铁为材料的离心泵叶轮在运行3000~4000h,工作性能就急剧下降,迫使停机检修。在检修过程中发现,叶轮叶片表面有划痕,在叶片进口靠近前盖板位置出现严重的穿孔破坏现象。并且发现叶片穿孔是从工作面向背面穿孔破坏的。针对1200S56型三种不同叶片入口安放角的双吸离心泵在实际运行过程中出现的叶轮入口局部穿孔破坏现象。本课题以1200S56型双吸离心泵为研究对象,通过Fluent数值模拟软件对离心泵清水和含沙水介质进行数值模拟,通过对比分析叶轮流道内的径向速度和压力云图,研究不同叶片入口安放角对对离心泵叶轮进口穿孔破坏现象的改善。为数值预测叶轮流道内部流动规律找到更为有效的方法。通过对以上研究得出如下结论:(1)通过对比清水和含沙水在相同工况下的径向速度和压力云图发现,清水时的负径向速度值要比含沙水时的负径向速度值大,而离心泵在实际运行过程中,在相同的运行时间内,含沙水对离心泵叶轮的破坏要比清水时严重得多,说明含沙水中的沙粒对离心泵叶轮入口的穿孔破坏起着重要作用。(2)大流量工况下叶轮流道内的负径向速度和局部低压位置重合,叶轮脱流位置出现局部低压与叶轮背面出现局部低压值相近,与离心泵叶轮实际运行过程中产生的穿孔破坏位置一致。通过分析叶轮破坏形式发现,叶轮时从工作面向背面穿孔破坏,说明离心泵叶轮入口出现的穿孔破坏主要是由于脱流引起的紊动冲击磨损造成的。(3)通过对比不同叶片安放角时的离心泵叶轮流道内的径向速度和压力分布图可以发现,改变叶片入口安放角可以改变叶轮流道内的流动状态。对于确定的流量有一个合适的叶片入口安放角,但是叶轮入口仍然会出现负径向速度,这是因为在叶轮入口位置出现了轴向旋涡。(4)沙粒直径和沙粒浓度对离心泵输送含沙水时叶轮流道内的流动状态有影响,随着沙粒粒径的增大,单个沙粒相对于水的跟随性变差,在脱流位置的浓度相对较低;对于相同的粒径不同体积分数的含沙水来说,单个沙粒相对于水的跟随性变化不大,在脱流位置的浓度相对变化不大,但是由于沙粒浓度的增加对离心泵叶轮入口的磨损影响加剧。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 69 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91533]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 颜韶华. 叶轮几何参数对离心泵内部流动影响的研究[D]. 2016. |
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