叶片出口角对双吸式离心泵泥沙磨损的影响-论文.pdf

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1、104中国农村水利水电·2013年第7期文章编号：10072284(2013)07—010404叶片出口角对双吸式离心泵泥沙磨损硇

2、-Jglg薛军，张凯，王志远(1．临猗县回龙扬水工程管理处，山西运城044103；2．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，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，并采用离散相冲击磨损模型分析了两种不同的叶片出口相对液流角对叶片泥沙磨损的影响。分析结果表明：叶片磨损严重的位置集中在叶片的进口处和出1：7处，吸力面的平均磨损强度高于压力面；叶片磨损强度受冲击角的影响，减小

3、叶片的出口相对液流角能够改善叶片的泥沙磨损，但会引起水泵扬程略微降低。关键词：双吸式离心泵；叶片出口角；泥沙磨损；数值模拟中图分类号：TH311文献标识码：AeEffectofBladeOutletAngleonSedimentErosionofBladeinaDoubleSuctionCentrifugalPumpsXUEJun，ZHANGKai2，WANGZhi—yuan(1．HuilongPumpWaterEngineeringManagementOffice，LinyiCounty，Yuncheng044103，ShanxiProvince，China；2．

4、StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：WaterflowandsedimentmovementinadoublesuctioncentrifugalpumparesimulatedwithanEuler．Lagrangemultiphaseflowmodelandtheeffectofthetwodifferentbladeoutletanglesontheerosionrateofbla

5、dewaspredictedwithaparticleerosionmode1．Theresultsshowthattheblade'sinletandoutletareusuallyseverelydestroyedbysedimenterosionandtheaverageerosionrateonthesuctionsideisalwaysgreaterthanthatonthepressureside．Theimpactangleisoneofthemajorfactorswhichinfluencetheerosionrateofblades．Decrea

6、singtheblade'soutletangle，theerosionrateatthebladeisdecreasedbutthepumpheadisalsode—creasedslightly．Keywords：double-suctioncentrifugalpump；bladeoutletangle；sedimenterosion；numericalsimulation粒的粒径大小、密度、进口参数、运行工况对颗粒运动轨迹的影0引言响规律l_3]，郜元勇等研究了楔形槽对离心泵口环泥沙磨损的影双吸式离心泵因其高扬程的特点，在黄河流域的提灌泵站响，提出了优化的楔

7、形槽结构_4]。本文以某泵站离心泵为原中得到广泛应用，但是黄河水流的高泥沙含量，对水泵叶轮等型，采用数值模拟的方法对水泵流道内的水沙两相流进行模过流部件造成严重的磨蚀破坏，导致水泵效率降低，能耗增加，拟，分析了两种不同叶片出口相对液流角对叶片磨损的影响。使用寿命缩短，严重妨碍了泵站的正常运行。吴玉林等采用大1物理模型涡模拟方法对离心泵叶轮内的固液两相流进行了模拟，得到了计算采用的双吸式离心泵全流道模型如图1所示，计算区与实验结果相吻合的压力和颗粒浓度分布_】]，钱忠东等采用离域包括吸人室、叶轮、压水室和扩散管4部分。其叶轮直径为散相冲击磨损模型对不同泥沙浓度和粒径条

8、件下的叶轮磨损0．765Ill，额定转速为960r／rain，叶片数为8片。由于双吸式进行了分析雎]。刘娟等采用高速摄影技术，研究了离心泵流道离心泵结构较为复杂，因此采用了对复杂外形适应性更好的非内的固液两相流中的固体颗粒的运动轨迹和规律以及固体颗结构化网格对计算区域进行离散，吸入室部分网格数32万，叶收稿日期：2012—12—31轮部分网格数260万，压水室部分网格数28万，扩散管部分网基金项目：国家自然科学基金资助项目(51079106)；国家科技支撑格数31万。图2为双吸式离心泵的叶轮网格图。计划课题(212BAD08B03)。2控制方程作者简介：薛军(1