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集團動態
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基于CFD的離心泵抗汽蝕性能優化

    一、汽蝕現象

    水泵運行時,由于某些原因導致泵內局部位置液體的壓力降低到工作溫度下的汽化壓力,水開始汽化,生成大量的汽泡,當汽泡流入壓力較高的部位時,迅速凝結、潰滅。這一過程中涉及許多物理、化學現象,并產生噪音、振動和對過流部件材料的侵蝕作用,這種現象稱為水泵的汽蝕現象豪彩VIP平台注册。

    二、汽蝕產生的危害

    離心泵汽蝕時豪彩VIP平台注册,由于空泡的高頻產生與破滅,對葉片豪彩VIP平台注册、前后蓋板等過流部件表面產生侵蝕,縮短了零部件的使用壽命;空泡破滅時,會產生明顯的振動和噪聲,帶來安全隱患的同時,還惡化了工作環境;汽蝕發生到一定程度后,離心泵的揚程、效率等受到明顯影響豪彩VIP平台注册,嚴重時將引起斷流豪彩VIP平台注册,使泵無法正常工作。

    三、提高抗汽蝕性能的常見措施

    (1)從泵的相關參數方面考慮,適當加大葉輪入口直徑和葉片進口寬度,適當增大葉輪前蓋板進口部分的曲率半徑,葉片在葉輪入口處適當延伸,選擇合適的葉片進口沖角,這些措施都有利于提高泵的抗汽蝕性能。

    (2)從泵的結構方面考慮,在泵的設計中采用雙吸式葉輪可使汽蝕系數減小,在對抗汽蝕性能要求很高的泵中,可采用誘導輪來提高抗汽蝕性能。

    (3)從加工及材料方面考慮,可以通過提高加工精度豪彩VIP平台注册、選用抗汽蝕性能良好的材料、流道表面處理等提高抗汽蝕性能。

     四、基于CFD抗汽蝕性能優化

    基于CFD的抗汽蝕性能優化的過程是:將對象泵型進行三維建模,獲得過流部分的水力模型,通過網格劃分,利用CFD軟件對其運行工況進行模擬豪彩VIP平台注册,再根據模擬計算結果進行分析,并提出優化改進措施豪彩VIP平台注册。

    針對某泵型進行汽蝕模擬計算豪彩VIP平台注册,得到如下圖的葉輪壁面空泡分布圖。

    從圖中可以看出,空泡最早出現在葉輪進口稍后葉片進口邊靠近前蓋板的吸力面處,同時在相近的前蓋板上也有所出現??梢?,該泵型汽蝕最早將在該位置產生,需要對葉輪進口條件進行改進豪彩VIP平台注册。

    上圖為葉輪XY對稱面速度矢量圖,在葉輪單個流道的中間位置出現了漩渦豪彩VIP平台注册,漩渦的產生將對水泵的性能產生較大影響。因此,需要改善葉輪流道內部的流場分布,減少或避免漩渦的產生。

    根據上述模擬計算結果及分析,對該模型采取增大葉輪進口直徑和適當延伸葉輪進口邊等措施,有效提高了該泵型的抗汽蝕性能,并通過試驗測試達到預期目標。

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