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1、泵装置实验器构架构造预设探讨剖析1泵阀试验台主体结构的设计1・1泵阀试验台的主体结构泵阀试验台主体结构见图，1主要由被试泵、电机、流量调节阀、汽蚀罐、稳定罐、涡轮流量计、转矩转速传感器及被试阀等组成。试验时，先将系统管道和罐内充水至规定的水位，驱动电动机8,带动转矩转速传感器7和被试泵6,水经被试泵加压后，从泵出口管道流到涡轮流量计3,被试阀2,流量调节阀，1再流回汽蚀罐4,形成闭式循环系统。1・2泵阀试验台稳流栅的设计为了保证在大流量下泵试验的稳定性，减少系统内的压力波动，笔者在泵的进口管道上设计布置了稳定罐，同时根据GB/T321419水泵流量的测定方法中稳流栅的设计方法，在汽蚀
2、罐内设计了稳流栅。1.3泵阀试验台主体结构管道的设计1.3.1泵阀试验台进出口管道的设计根据GB321689离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法中的规定：(1)对于B级试验，泵入口等径直管段的长度应不小于7倍D.对于该泵阀试验台，LI7%350=2450(mm),实际设计为：L1二3000mm.(2)对于B级试验，泵出口等径直管段长度应不小于4倍D.对于该泵阀试验台，L24%300=1200(mm),实际设计为：L2=1550mm.(1)取压孔。对于B级试验，分别在距被试泵进、出口法兰2倍D处各开4个取压孔，取压孔通过一环形汇集管连通取压。1.3.2泵阀试验台流量计前后管道的设计根
3、据涡轮流量计产品使用说明书，为了保证流量测量精度的要求，涡轮流量计进口等径直管段长度应不小于20倍D.对于该泵阀试验台，L320%300=6000(mm),实际设计为：L3=6000mm.涡轮流量计出口直管段长度应不小于5倍D,对于该泵阀试验台，L45%300=1500(mm),实际设计为：L4=3000mm.1.4被试阀门前后直管段的设计被试阀门进口等径直管段的长度应不小于10倍D,即L510%300=3000(mm),实际设计为：L5=3000mm.被试阀出口等径直管段的长度应不小于4倍D,即：L64%300=1200(mm),实际设计为：L6=1200mm.1・5汽蚀罐结构设计
4、汽蚀罐是利用一现成的圆柱体汽油罐改造而成，其体积为1700%3300(内表面)。受试验室现有条件制约，汽蚀罐采用卧式布置。汽蚀罐进、出口中心线设计不在同一水平线上，进口中心线距地ffi0.6m,出口中心线距地面0.65m,进、出口圆孔孔径尺寸已确定,分别为0.35m,0.40m(内径)。(1)汽蚀罐中水位的确定。如所示，汽蚀罐圆筒断面半径R二1・7/2=0.85(m)o设圆心到自由液面AB垂直距离为h,贝归自由液面水面宽：AB=2(R2-h2)1/2空气室断面面积：2360(R2-h(R2-h2)1/2)水体断面积：R2=2360(R2+h(R2・h2)l/2式中2=2arccos(
5、h/R),度。汽蚀罐水位的合理与否，应由合理的h值决定，h值应保证空气室有一定体积的汽体，有一定的自由表面面积，以提供减缓系统压力脉动的余地，保证水中有足够的溶解空气；另一方面，又必须保证自由液面淹没罐进、出口孔口的最低要求，液面越高，水流流动稳定性越好；较大的水体体积还有利于防止系统温升过快。汽蚀试验时，希望汽蚀罐有较小的水体体积，随着空气室体积的减少，有利于尽快降低液面压力，促使汽蚀较快发牛〃以上要求是矛盾的，经多方比较，h值取0.45m比较合适，这时，自由液面到罐底的高度为。13m,罐进、出口管中心高度为0・70m和0.65m,空气室体积为。134413m3,自由表面面积为47
6、593m2,罐内水体体积为61462m3.(1)为保证水流平稳，在本罐体积较小、结构已基本定型、难以设置整流装置的情况下，在罐中设定两道1700的布孔整流板。整流板布孔按国标设计，孔中心对称分布，面积足够大，孔总面积为1028m2,从而保证了水流平稳。(2)装置汽蚀余量范围估计：ha=Ps+v2s2g・Pv=Po+0.65-h-Pv式中Ps、Pv为泵进口处水的绝对压力和平均速度；h为汽蚀罐出口到泵进口单位水重的水力损失，取lm；Pv指水的比压力能，取0.024m；vs为泵进口处水的流速；为水的重度；Po指液面绝对压力。由于罐中水流流速较小，故忽略了水流的动能，从而有：ha=Po+0.
7、65-1-0.024二Po■0.374汽蚀试验时，随着真空泵的工作，Po从大气压下降,成都大气压平均值取9.70m水柱，从而ha不大于9.326m,足以保证任何泵在任何工况点的汽蚀试验。1・6稳定罐结构的设计稳定罐结构设计成圆柱形的压力筒，700%300(内表面)，立式布置，顶部设气阀。每次开车前开阀，加水直到阀顶有水溢出时关阀，工作中阀门关闭。罐中水体积为0.5m3,罐顶必须低于汽蚀罐工作水位，以保证稳定罐罐顶无气室。由于该稳定罐体积太小，难以设立整流结
