導(dǎo)流器幾何參數(shù)對潛水泵性能的影響.pdf

1、潛水泵作為一種通用機械廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中，但是目前市場上的潛水泵機組效率普遍不夠高，所以有必要研究開發(fā)性能更優(yōu)的潛水泵。設(shè)計中除改進(jìn)葉輪外還可以通過改變導(dǎo)流器幾何參數(shù)來生產(chǎn)出性能更加優(yōu)異的潛水泵，適應(yīng)市場需求。
　　 本課題以潛水泵作為研究對象，通過對潛水泵全流場水力設(shè)計、過流部件三維造型并運用CFD數(shù)值模擬技術(shù)對潛水泵導(dǎo)流器特性及提高泵性能展開研究，對其性能進(jìn)行了預(yù)測與分析，取得的研究成果如下：
　　 第一，推

2、導(dǎo)了導(dǎo)流器及葉輪的特性方程式，理論上分析出了導(dǎo)流器幾何參數(shù)葉片數(shù)Z、軸面進(jìn)口寬度b3及葉片進(jìn)口安放角a3對導(dǎo)流器特性曲線的影響，得到了潛水泵最佳工況點的理論求解方法；
　　 第二，采用FLUENT軟件，選用k-ε模型，利用SIMPLE算法對潛水泵內(nèi)部三維不可壓縮湍流場在不同流量運行工況下進(jìn)行了數(shù)值計算預(yù)估。通過對不同進(jìn)口幾何參數(shù)導(dǎo)流器方案的速度場、壓力場的分析研究，預(yù)測出了導(dǎo)流器的性能。
　　 第三，通過對同一葉輪分別與

3、不同進(jìn)口幾何參數(shù)導(dǎo)流器匹配的潛水泵進(jìn)行的數(shù)值計算得到了各潛水泵的性能曲線，并根據(jù)沿軸線方向不同Z截面總壓平均量變化曲線計算出了不同方案導(dǎo)流器的內(nèi)部能量損失，揭示了導(dǎo)流器葉片數(shù)Z、軸面進(jìn)口寬度b3及葉片進(jìn)口安放角a3對泵性能影響規(guī)律；
　　 第四，通過對解析法計算所得的潛水泵最佳工況點與數(shù)值模擬試驗所得的最佳工況點進(jìn)行的誤差分析，論證了潛水泵最佳工況點的理論計算方法和CFD數(shù)值模擬結(jié)果是吻合的，有實用價值的；
　　 第五，

4、利用潛水泵面積比系數(shù)的理論計算與實測方法，計算出同一葉輪與不同幾何參數(shù)導(dǎo)流器匹配時面積比系數(shù)，并結(jié)合導(dǎo)流器幾何參數(shù)Z、b3、a3對泵性能影響規(guī)律得到了250QJ125型潛水泵的最佳面積比系數(shù)最佳取值范圍為0.84～0.86。并在保持葉輪不變情況下，根據(jù)研究出的結(jié)論設(shè)計出一種新的導(dǎo)流器(Ⅱ)，通過分析得到潛水泵(Ⅱ)的單級揚程及效率較原型泵(Ⅰ)分別提高了0.9m和1.96％，從而證明了本課題研究是有價值的；
　　 借助CFD數(shù)值