副叶片对双吸离心泵口环泥沙磨损的影响分析-论文.pdf

《副叶片对双吸离心泵口环泥沙磨损的影响分析-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第4期水力发电学报VoI．31NO．42012年8月JOURNALOFHYDROELECTRICENGINEERINGAug．，2012副叶片对双吸离心泵口环泥沙磨损的影响分析钱忠东，王焱，谢华(武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室，武汉430072)摘要：采用欧拉一拉格朗日多相流模型，对双吸式离心泵内的水流和泥沙颗粒运动进行了模拟，分析了不同型式的副叶片对口环磨损的影响，分析结果表明：口环附近流速较低，对泥沙颗粒的挟带能力较弱，造成口环附近泥沙浓度远远高于水中平均泥沙浓度，导致了口环的

2、快速磨损；采用副叶片可以提高口环附近水流相对速度的径向分量，防止泥沙颗粒在口环附近区域淤积，从根本上减少泥沙对口环的磨损浯0叶片的存在会引起额外的圆盘摩擦损失，导致装置效率下降，采用后弯式短副叶片可以有效减少摩擦损失。关键词：水力机械；泥沙磨损；数值模拟；副叶片中图分类号：TH311文献标识码：AInfluenceofbackbladeonsedimenterosionofimpellerringindoublesuctionpumpQIANZhongdong，WANGYan，XIEHua(Sta

3、teKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan430072)Abstract：AnEuler—Lagrangemultiphaseflowmodelwasusedtosimulatewaterflowandsedimentmovementinaprototypedouble—suctioncentrifugalpump，andtheinfluenceofbackbladeons

4、edimenterosionofimpellerringwasanalyzed．Theresultsshowthatflowvelocityneartheimpellerringistoolowtomovesedimentoutofthespacingbetweentheimpellerandcasing，andthathighsedimentconcentrationneartheringisamajorcontributortoringerosion．Backbladesignificantl

5、yincreasesradialcomponentofrelativevelocityandhencereducessedimentconcentrationthere，whileitincreasesimpellersidefrictionandcausesadecreaseinpumpefficiency．Amongthethreetypesofbackbladesadoptedinthisstudy，theshortbackwardbladeiSthemosteffective．Keywor

6、ds：hydraulicmachinery；sedimenterosion；numericalsimulation；backblade0引言双吸式离心泵具有流量大、扬程高的特点，被广泛应用于引黄灌区的提水灌溉中。由于河流的含沙量大，对离心泵过流部件产生严重的磨损。造成离心泵的出水流量减少、装置效率降低、抗空蚀性能恶化等。在双吸式离心泵的过流部件中，磨损最为严重的是口环，其耐磨寿命往往只有叶片的三分之一。许洪元等采用高速摄影技术研究了单吸式离心泵内的固体颗粒运动轨迹⋯，Yoshiro等研究了固体颗粒

7、对不同的涂层材料的磨损。刘伟超等研究了带副叶片的渣浆泵的密封性能和能量特性。相关研究多以单吸式离心泵为对象，重点研究叶片的磨损，对口环泥沙磨损的研究报道较少。近年来，计算流体力学(CFD)作为一种崭新、强大而有效的研究工具，已广泛应用于离心泵内部流动的研究。随着CFD技术的发展，水泵流场计算已发展到全三维、粘性、多相流阶段Es]，CFD方法对水泵及水泵装置性能预测的结果已达到工程应用精度。本文采用CFD方法，对双吸式离心泵全流道内的固液两相流进行了模拟，分析了不同型式的副叶片对口环磨损的影响。收稿

8、日期：2010—12—28基金项目：国家自然科学基金项目(51079106)和中央高校基本科研业务费专项资金资助(2103002，5082019)作者简介：钱忠东(1976一)，男，教授，博士．E—mail：zdqian@whu．edu．Cll第4期钱忠东等：副叶片对双吸离心泵口环泥沙磨损的影响分析237[7]ShuklaSN，KshirsagarJT．Numerialexperimentsonacentrifugalpump[J]．AmericanSocietyofMechani