双吸离心泵的性能分析及优化

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1、第24卷第3期甘肃科学学报Vol．24No．32012年9月JournalofGansuSciencesSep．2012双吸离心泵的性能分析及优化杨军虎，王玥，郭斌，张云周，孟瑞锋(兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州730050)摘要:针对国内某厂生产的双吸泵，利用CFD软件对其内部流畅进行数值模拟，依据一元理论对叶轮的水力设计进行检查．发现影响泵效率的原因是叶轮进口较强的漩涡，在不改变原叶轮设计的基础上提出切割叶片进口边的优化方案．方案实施后，效率点比原设计向大流量方向偏移，最高效率提高了5．61%，基本达到了优化的目的．关键词:双吸泵;CFD;一

2、元理论;优化中图分类号:TH311文献标志码:A文章编号:1004-0366(2012)03-0107-05PerformanceAnalysisoftheDouble-suctionPumpandItsOptimizationYANGJun-hu，WANGYue，GUOBin，ZHANGYun-zhou，MENGRui-feng(SchoolofEnergyandPowerEngineering，LanzhouUniversityofScienceandTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract:Theinternal

3、flowofacertaindomesticproductionofdoublesuctionpumpisnumericallysimulatedbytheCFDsoftware;thehydraulicdesignoftheimpellerischeckedaccordingtoone-dimensionaltheory．Thecausewhichaffectstheefficiencyofthepumpisthattherearestrongvortexesintheinletoftheimpeller．Anoptimizedschemeispropo

4、sed;thatistocutthebladeinletedgewithoutchangingtheoriginaldesignoftheimpeller．Aftertheimplementationofthescheme，thehighestefficiencyisincreasedby5．61%;themaximumefficiencypointisshiftedtothedirectionofthemassflowascomparedwiththeoriginaldesign，andtheresultreachedthepurposeofoptimi

5、-zationbasically．Keywords:double-suctionpump;CFD;one-dimensional;optimization双吸离心泵具有单机流量大、扬程高、结构简单双吸泵的效率有1．2%～9．8%等不同程度的提高．等特点，是泵类产品中数量多、用途广泛的一种产但这些方法大多采用CFD软件对其内部流场进行品．由于双吸泵一般所配的功率较大，因此，实际应分析，进而提出优化方案，改进后需要再次模拟分用中泵的效率指标显得尤为重要．而国内目前生产析，从而对优化方案进行判断．的双吸泵在实际运行时的效率较发达国家低十个百从现有问题上看，鲜有对

6、原设计进行设计检查，［1］分点左右，为此，有必要对国产双吸泵进行研究从设计理论角度找出原因的研究方式．和技术改造，以改善其水力性能．因此，以下针对国产的某型单级中开双吸泵，与基于上述情况，近年来，很多学者针对双吸泵的德国KSB公司的Omega系列泵的同型产品对比，最多种运行工况提出了诸如将直叶片改为全三元扭曲佳工况点的流量和扬程均有较大差距，效率值更是叶片、增大叶轮外径、增加出口宽度、修削泵体隔舌低了近20%的情况(见表1)，对该泵的内部流场进［2-7］以扩大喉部面积、修锉叶片出口等方法，使单级行数值模拟，并结合传统一元流动模型设计方法对收稿日期:2012

7、-01-04基金项目:国家自然基金项目(51169010)作者简介:杨军虎(1962-)，男，教授，博士生导师，主要从事流体机械力学特性及设计理论方面的研究．E-mail:wangyue1018@126．com108甘肃科学学报2012年第3期该泵进行设计检查．提出在不改变原叶轮设计的情不佳，叶片旋转在此处作用小，导致来流不能顺利进况下切割叶片进口边以增大有效进口面积，改善流入叶轮，在此处形成漩涡流动造成的．道面积扩散程度的改进方案．表1中开泵性能对照项目Omega系列国内性能对照/%－1189151．0979．94流量Q/L·s扬程H/m2015．997

8、9．95效率η/%8468．4181．441CFD分析及一元理论设