| 题名 | 蜗壳出口位置对低比转速离心泵水力性能的影响 |
| 作者 | 李尚升 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 赵伟国 |
| 关键词 | 低比转速离心泵 蜗壳出口位置 外特性 内部流场 压力脉动 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 蜗壳作为离心泵主要的过流部件之一,其水力结构对离心泵的效率有着至关重要的影响。前人对蜗壳的研究主要集中在前八断面的面积及形状、喉部面积以及隔舌安放角等方面。本文以三台比转数均为46的IS80-50-180、IS100-80-290以及IS200-150-550型离心泵作为研究对象,蜗壳结构在常规的中心出口A型和侧面直出口E型的基础上,将这两者的出口位置横向间距四等分,保持蜗壳基圆大小、前八断面面积及形状、蜗壳出口直径和中心高等参数完全相同,每种型号离心泵均构造A、B、C、D、E五种结构类型的蜗壳,研究了蜗壳出口位置变化对离心泵的外特性、定常内部流场以及非定常压力脉动和内部流动特性的影响。1、对扬程而言,C、E型结构比A、B、D型结构的总体扬程偏高,扬程变化趋势更为合理;对轴功率而言,A、E型结构的轴功率比B、C、D型结构的相对偏大;水力效率取决于扬程和轴功率的幅值变化,是扬程和轴功率综合影响的结果,三种型号离心泵中均是C型结构的水力效率表现最优,IS80-50-180型离心泵中,C型额定工况效率比A型增加了3.47%,C型各个工况点效率比A型的平均增加了2.35%;IS100-80-290型离心泵中,C型额定工况效率比A型增加了2.68%,C型各个工况点效率比A型的平均增加了3.57%;IS200-150-550型离心泵中,C型额定工况效率比A型增加了4.85%,C型各个工况点效率比A型的平均增加了4.02%。2、在定常流动中,同一型号离心泵不同结构类型蜗壳,叶轮进口处静压分布、流线分布以及湍动能分布基本一致,说明改变蜗壳出口位置对叶轮进口处内部流场的影响较小;叶轮出口和蜗壳流道中的静压分布、流线分布以及湍动能分布差异较大,说明改变蜗壳出口位置主要影响叶轮出口及蜗壳流道尤其是蜗壳扩散段中流场的变化。整体而言,在定常流动中,基本都是C型内部流场分布最优,B、D、E型次之,A型最差。3、在非定常流动中,基本都是C型结构的离心泵流道中各个监测点压力脉动幅值最小,且压力脉动主频幅值表现尤为明显,B型次之,A、D、E型的最大。在一个周期各个不同时刻,C型结构较A型结构,同一叶轮各个叶轮流道中的压力梯度更小,流体撞击隔舌之后向该时刻经过隔舌的叶轮流道中扩散的程度更弱,流体速度在第八断面附近发生突降的程度更小,蜗壳扩散段中流体流动方向与蜗壳扩散段型线之间的夹角更小,更多流体能够光滑的沿着蜗壳内壁切线方向流动,故而使C型结构的冲击损失更小,说明C型结构对叶轮流道由蜗壳几何结构的不对称性而引起流场不稳定的影响更小,以及C型结构对离心泵流道尤其是蜗壳扩散段由蜗壳出口位置的改变而引起流体流动方向变化的影响更小。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 99 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95458]  |
| 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 | 李尚升. 蜗壳出口位置对低比转速离心泵水力性能的影响[D]. 2019. |
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