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带分流叶片低比转速无过载离心泵优化设计
  • ISSN号:1005-0329
  • 期刊名称:《流体机械》
  • 时间:0
  • 分类:TH311[机械工程—机械制造及自动化] S277.9[农业科学—农业水土工程;农业科学—农业工程]
  • 作者机构:[1]江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江212013
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目:水力机械空化特性及对策(51239005);江苏高校优势学科建设工程资助项目
中文摘要:

针对TS65-40—250离心泵易过载和出现驼峰等问题,采用无过载设计法并添置分流叶片,重新选取叶轮设计参数,设计3种优化方案。采用Pro/E和ICEM分别对3种方案进行三维造型和结构化网格划分,网格总数为150万。利用商业软件CFX12.1对优化方案进行数值模拟,边界条件设定为速度进口、压力出口和无滑移壁面。采用标准k—s模型,预测了3种方案下的外特性,分析了不同设计方案下叶轮内的压力、流线、湍动能、速度分布。通过数值模拟,得出叶轮1的水力性能和内部流动状态均较好。利用快速成型法加工叶轮1并进行试验。试验结果表明,叶轮1扬程最高高出设计参数的15%,试验效率高于国家标准2%~6%,而且有很好的无过载性能。模拟结果和实验结果表明,采用无过载设计并添置分流叶片优化方法是可行的,这种设计方法可以为低比转速无过载离心泵优化设计提供参考。

英文摘要:

Aiming at the problems of easily overload and having humps of the TS65-40-250 centrifugal pumps. Non-overload design method and added splitter blades were adopted for parameters selection of impellers and three optimization schemes were put forward. The 3-D models and the 1.5 million structure grids were generated by Pro/E and ICEM respectively. After the boundary conditions of mass-flow rate at the inlet, pressure outlet and no-slip wall were specified and the flow model was comple- mented with the standard k-8 model in the commercial software CFX 12.1. The flow field distributions of pressure, streamlines, turbulence kinetic energy and velocity as well as hydraulic performances in three impellers are predicted throngh simulation. Im- pellerl with good hydraulic characteristics and excellent inner flow patterns were produced for experiments after prototyping rapid- ly. The test results are in accordance with the simulating results. The head of impellerl is 15% higher than the design parameter at most and the efficiencies are 2% -6% higher than the designed efficiencies. The test results also show a good non-overload performances. The results prove that it is an effective and reliable method to design a non-overload pump with low specific speed.

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期刊信息
  • 《流体机械》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋东岚
  • 地址:合肥市高新区天湖路29号
  • 邮编:230088
  • 邮箱:ltjx@chinajournal.net.cn
  • 电话:0551-5335451
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0329
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1144/TH
  • 邮发代号:26-129
  • 获奖情况:
  • 中国机械仪表类核心期刊,学位与研究生教育中文重要期刊,中国科技论文统计源期刊,2009年获安徽省优秀期刊奖,第四届华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:13153