叶轮出口度对离心泵非定常性能的影响
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  • 英文篇名:The Effect of Impeller Outlet Width on Unsteady Performance of Centrifugal Pumps
  • 作者:万伦 ; 宋文武 ; 罗旭 ; 陈建旭 ; 虞佳颖
  • 英文作者:WAN Lun;SONG Wen-wu;LUO Xu;CHEN Jian-xu;YU Jia-yin;School of Energy and Power Engineering,Xihua University;Key Laboratory of Fluid and Power Machinery,Ministry of Education,Xihua University;
  • 关键词:叶轮出口 ; 离心泵 ; 数值模拟 ; 非定常 ; 压力脉动
  • 英文关键词:impeller outlet width;;centrifugal pump;;numerical simulation;;unsteady;;pressure pulsation
  • 中文刊名:ZNSD
  • 英文刊名:China Rural Water and Hydropower
  • 机构:西华大学能源与动力工程学院;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室;
  • 出版日期:2019-01-15
  • 出版单位:中国农村水利水电
  • 年:2019
  • 期:No.435
  • 基金:国家自然科学基金项目(51678508);; 四川省科技厅项目(2016JY0187);; 四川省教育厅重大培育项目(14CZ0013)
  • 语种:中文;
  • 页:ZNSD201901031
  • 页数:6
  • CN:01
  • ISSN:42-1419/TV
  • 分类号:169-173+180
摘要
为了研究设计工况下不同的叶轮出口度对离心泵非定常性能的影响,以一台比转速为66的离心泵为研究对象,保证设计模型其他几何参数不变的前提下,对叶轮出口度分别为11、12、13、14、15 mm的离心泵模型进行数值模拟计算,分析其外特性、内部流场以及压力脉动的变化规律。结果表明:叶轮出口度对离心泵的外特性有显著影响,出口度越大,扬程越高,存在一个最佳的叶轮出口度使离心泵在设计工况下效率最高,即b=14 mm;随着出口度的增大,叶轮和蜗壳的压力增大,叶轮流道内低速区面积增加,湍动能减小;蜗壳流道内监测点的压力脉动幅值随叶轮出口度的增加而增加,隔舌和出口处监测点的压力脉动幅值随出口度的增加呈先减小后增加的趋势,在b=14 mm时压力脉动幅值最低。综合分析:说明存在一个最佳的叶轮出口度使离心泵性能最佳,为比转速为66的离心泵的水力设计提供一定的参考价值。
        In order to study the effect of different impeller outlet widths on the unsteady performance of centrifugal pumps under design conditions,a centrifugal pump with a specific speed of 66 is selected as the research object. The numerical simulation of centrifugal pump models with impeller outlet widths of 11,12,13,14 and 15 mm is conducted. An analysis is made of its external characteristics,internal flow field,and the variation of pressure pulsation. The results show that the impeller outlet width has a significant effect on the external characteristics of the centrifugal pump. The larger the outlet width and the higher the lift,there is an optimal impeller outlet width so that the centrifugal pump has the highest efficiency under the design conditions,ie,b = 14 mm. With the increase in outlet width,the pressure of impeller and volute increases,the area of low velocity area in the impeller flow channel increases,and the turbulent kinetic energy decreases.The pressure pulsation amplitude of the monitoring point in the scroll flow channel increases with the increase in the impeller exit width. The pressure pulsation amplitudes at the monitoring points of the lapped tongue and the exit point first decreases and then increases with the increase in the outlet width,and the pressure pulsation amplitude is the lowest at b = 14 mm. A comprehensive analysis shows that there is an optimal impeller outlet width to optimize the performance of the centrifugal pump,which provides a certain reference value for the centrifugal pump hydraulic design with a specific speed of 66.
引文
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