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发布时间:2021-11-19 19:15:00 作者:布鲁克林
螺旋离心泵内大尺度涡旋演变及叶轮域能量转换机理的研究
固体物料的水力输送是固液两相流动典型的工程应用,螺旋离心泵作为一类新型的杂质泵,在输送固-液两相流体时具有突出的***性,如,耐磨,抗堵塞等.其的螺旋离心叶轮在输送固-液两相流时的能量转化机理和非定常流体动力学行为是流体机械和多相流体力学新的研究方向. 本采用理论分析,数值模拟和试验测试的相结合的研究方法,对100LN-7型螺旋离心泵进行了的研究,主要工作如下: (1)搭建了100LN-7型螺旋离心泵外特性试验的开式和PIV测试综合试验台,进行了外特性试验,并通过数值计算,分析了100LN-7型螺旋离心泵性能特性及含沙水对外特性的影响; (2)基于混合多相流动力学模型和流动区域分体-合并技术,建立了描述旋转水力机械内固液两相流非定常流动的控制方程和数值模拟方法.为了保证计算结果的准确性,对低浓度固液两相流数值模型进行了改进.通过数值模拟和瞬态测试手段,图像处理技术,获得了螺旋离心泵内部非定常流动信息,并由此建立流体流动结构中大尺度涡结构预判,扩散及发展的演变模型; (3)螺旋离心泵的之处就在于叶轮,叶轮也是螺旋离心泵做功的***部件,而其单叶片非对称性的结构,决定了其具有强非线性变化的水动力.针对叶轮做功过程,分析了螺旋离心泵固液两相流非定常流动情况下的动力学特性;
关于离心泵
离心泵是一种叶片泵,依靠旋转的叶轮在旋转过程中,由于叶片和液体的相互作用,叶片将机械能传给液体,使液体的压力能增加,达到输送液体的目的。离心泵工作有以下特点:
①离心泵泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值。工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况(位差、压力差和管路损失)。扬程随流量而改变。
②工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动。
③一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作。
在泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体;启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。
浅析潜污螺旋离心泵的性能与特点
潜污螺旋离心泵是潜水式的污水泵,能将污水中长纤维、袋、带、草、布条等物质撕裂、切断,然后顺利排放,特别适合于输送含有坚硬固体、纤维物的液体以及特别脏、粘、滑的液体。
潜污螺旋离心泵是一种泵与电机连体,并同时潜入液下工作的泵类产品。采用大流道抗堵塞水力部件设计,大大提高污物通过能力,能有效地通过泵口径的5倍纤维物质和直径为泵口径约50%的固体颗粒。
为了提高潜污泵的寿命,现在国内外大部分厂家都在泵的保护系统上想办法,即在泵发生泄漏、过载、超温等故障时能进行自动报警,并自动停机备修。可是我们认为,在潜污泵中设置保护系统很有必要的,它能有效地保护电泵的安全运行。但这并不是问题的关键,保护系统只不过是在泵发生故障后的一种补救办法,是一种比较被动的办法。
排污泵问题的关键应该是从根本着手,解决泵在密封、过载等方面的问题,这才是一种较为主动的办法。为此我们把副叶轮流体动力密封技术及泵的无过载设计技术应用于潜水潜污泵中来,较大提高了泵密封可靠性和承载能力,延长了泵的使用寿命。
在一般的离心排污泵中,功率总是随着流量的增加而增加的,也就是说,功率曲线是一根随流量增加而上升的曲线,这对泵的使用会带来一个问题:当排污泵在设计工况点运行时,一般来说,泵的功率小于电机额定功率,这台泵的使用是安全的;但是当泵扬程降低时,流量就会增加(从泵的性能曲线可以看出),功率也随之增加。当流量超过设计工况点流量并到达一定值时,泵的输入功率可能会超过电机额定功率而造成电机过载而烧毁。电机过载运行时要么保护系统动作使泵停止转动,要么保护系统失灵使电机烧毁。
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