自吸旋涡泵的试验研究

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1、浙江科技学院学报，第22卷第4期，2010年8月JournalofZhejiangUniversityofScienceandTechnologyVo1．22No．4，Aug．20101)OI：10．3969／j．issn．1671—8798．2010．04．005自吸旋涡泵的试验研究沙毅，喻彩丽(浙江科技学院机械与汽车工程学院，杭州310023)摘要：在25WZl一12型样泵型式试验基础上，得出旋涡泵外特性曲线。利用计算流体动力学(CFD)原理，基于雷诺时均方程和肛双方程湍流模型，获取自吸旋涡泵内部流场数值模拟分布状况。通过对比分析数值模拟和试验结果，阐明旋涡泵抽吸及扬程形成

2、原理、汽蚀性能特点和自吸过程。关键词：自吸旋涡泵；特性；流场；数值模拟；汽蚀余量中图分类号：TH314文献标识码：A文章编号：167l一8798(2010)03—0262—04Experimentalinvestigationofself-primingvortexpumpSHAYi。YUCai—Ii(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，ZhejiangUniversityofScienceandTechnology，Hangzhou310023，China)Abstract：Theperformancecurvesofself

3、—primingvortexpump(25WZ1—12)wereobtainedthroughthetestexperiment．BasedontheReynoldsaveragedNavier—Stokesequations(RANS)andk-two—equationturbulencemode1，theinteriorflowfieldintheself—primingvortexpumpwerenumericallysimulated．Throughtheanalysisandcomparisonbetweenresultsofexperimentandsimulati

4、on，theformationofsuctionandheadprincipleswereexplained．Theinvestigationalsoshowedthecavitationperformanceandself-primingprocessoftheself-primingvortexpump．Keywords：self-primingvortexpump；performance；flowfield；numericalsimulation；NPSH自吸旋涡泵是一种小流量、高扬程的自吸泵，结构简单，使用方便，在实际生产和生活中得到了广泛的应用，尤其在广大的乡镇，居民

5、常用它从井里抽吸生活用水。浙江是家用泵生产大省，小型自吸旋涡泵产量占全国市场的909／6以上。目前国内外很多学者对自吸旋涡泵进行了研究，但对其内部流场的研究尚不多见，工作机理的解释也不尽相同，效率较低的问题一直没有得到很好的解决，设计还停留在2O世纪70年代水平。然而随着国家经济的发展，对节能降耗的要求越来越高，于是针对旋涡泵的研究成为工程中急需解决的课题。．收稿日期：2010—02—02作者简介：沙毅(1961)，男，山西介休人，研究员，主要从事流体机械理论和设计研究。第4期沙毅，等：自吸旋涡泵的试验研究263本研究自行设计研制了试验用样机，并进行了型式试验。采用CFD软件对

6、自吸旋涡泵内部流场进行数值模拟，得出了自吸旋涡泵内部的流场分布。通过对比分析数值模拟和试验结果，把内部流动和外部特性结合起来，阐明旋涡泵抽吸及扬程形成原理、汽蚀性能特点和自吸过程。l自吸旋涡泵设计及结构参数参考文献[1]和既往研究成果，研制试验用的25WZ1—12小型自吸旋涡泵样机，动力配套0．55kW，电动机与泵同轴直联成为整体。小型自吸旋涡泵样机的设计参数：吼一1m。／h，H一12m，n=2850r／min，一26．89。自吸旋涡泵的结构和水力参数如图l和图2所示。D2：69mm；6—7．5ram；Y=8mm；f一3．7mm，口=5mm；B=15mm；h=10．5mm；Z一

7、36片图1自吸旋涡泵结构图图2旋涡泵水力结构参数Fig．1Theself-primingvortexpumpstructureFig．2Thehydraulicstructureparametersofthevortexpump2泵型式试验2．1试验方法采用电测法测取轴功率和机组效率，电动机空载性能按GB／T12785-1991{潜水电泵试验方法》进行。泵型式试验按GB／T3216-2005(回转动力泵水力性能验收试验1级和2级》进行。采用调节进口闸阀增加泵人口吸损法进行汽蚀试验。图3为泵性