立式自吸泵水力性能分析及内部结构的改进

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1、第４７卷第２期浙江大学学报（工学版）Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．２２０１３年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）Ｆｅｂ．２０１３ＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２０１３．０２．０２２立式自吸泵水力性能分析及内部结构的改进孙幼波，陈涛，杨帅，吴大转，王乐勤（浙江大学化学工程与生物工程学系，浙江杭州３１００２７）摘要：为了在保证自吸性能基础上提高立式自吸泵的效率，在传统自吸泵基础上，提出新型立式自吸泵结构．改进气液分离室及其与蜗壳的匹配关系，采用全新的叶轮和蜗形蜗壳结构，并采用多级副叶轮结构代替单级副叶轮

2、密封、以茶壶嘴结构来保证自吸泵的自吸性能．基于内部流动数值模拟分析传统立式自吸泵和新型立式自吸泵内部流动结构，研究产生流动损失的主要部位以及损失机理．数值模拟结果与试验结果取得较好地一致，结果表明，自吸泵相比普通离心泵的额外功耗主要源于气液分离室和副叶轮，改进后的新型立式自吸泵在保证自吸性能的基础上，效率得到明显提高．结果可为类似自吸泵结构的改进设计提供参考．关键词：自吸泵；水力损失；机械损失；改进设计；自吸性能中图分类号：ＴＨ３１１文献标志码：Ａ文章编号：１００８－９７３Ｘ（２０１３）０２－３３２－０７Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔ

3、ｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐＳＵＮＹｏｕ－ｂｏ，ＣＨＥＮＴａｏ，ＹＡＮＧＳｈｕａｉ，ＷＵＤａ－ｚｈｕａｎ，ＷＡＮＧＬｅ－ｑｉｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，３１００２７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐ’ｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｏｖｅｌｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｔｒ

4、ｕｃｔｕｒｅ．Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｖｏｌｕｔｅａｎｄｔｈｅａｉｒ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｌｏｓｓｅｓ．Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅａｕｘｉｌｉａｒｙ－ｉｍｐｅｌｌｅｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｏｓｓｅｓｗｈｉｌｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｓｐｅｃｉａｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅ

5、ｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｌｏｗｉｎｔｈｅｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｆｉｎｄｔｈｅｍａｉｎｌｏｓｓａｒｅａｓａｎｄｉｔｓｌｏｓｓｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ａｎｄｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｉｒ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒａｎｄｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙ－ｉｍｐｅｌｌｅｒａｒｅｔｈｅｍａｉｎｐｌａｃｅｓｏｆｅｘ

6、ｔｒａｌｏｓｓｉｎｔｈｅｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｂｏｔｈｇｏｏｄｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｎｅｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐａｎｄｉｔｓｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｐｕｍｐ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｕｍｐ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃｌｏｓｓｅｓ；

7、ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｏｓｓｅｓ；ｉｍｐｒｏｖｅｄｄｅｓｉｇｎ；ｓｅｌｆ－ｐｒｉｍｉｎｇｐｅｒ－ｆｏｒｍａｎｃｅ２０世纪６０年代沈阳水泵研究所研制成国内第泵和长轴潜水泵，立式自吸泵具有运行稳定、安全性一台农用自吸泵后，自吸泵在我国已有很大发展．目能好，造价低、使用寿命长、易于维护、振动噪音低等前已经广泛应用于排涝、灌溉、石油、化工、冶金、电明显优势，特别是立式无密封自吸泵可用于含杂质力、造纸、污水处理等重要工农业领域．相比于液下液体的可靠输送，大规模应用已经形成了较强的发收稿日期：２０１２－