马希金,刘高博,胡忠辉,雷 盛,李新凯

(兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州730050) *

动叶片重叠系数对油气混输泵效率的影响

马希金,刘高博,胡忠辉,雷 盛,李新凯

(兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州730050)*

应用Fluent流场模拟软件对轴流式油气混输泵在不同的动叶片重叠系数和不同含气率下进行流场模拟,得出其动叶、静叶压力场及速度分布,进而得到不同工况下整机效率及扬程曲线。动叶片重叠系数大于1的整机效率明显高于动叶片重叠系数等于1的整机效率。为了提高整机性能,应选择动叶片重叠系数大于1。

动叶片重叠系数;压力分布;速度分布;含气率;整机效率

油气混输泵在输送气液混合物时,气泡的运动情况对泵的性能有很大影响。随着气泡在泵中叶轮内聚集的情况不同,可能造成泵效率下降,甚至使泵的运行不稳定或产生断流[1-2]。以 YQH-100型多级油气混输泵为研究对象,分析在不同动叶片重叠系数下,不同含气率对油气混输泵效率的影响[3]。

1 动叶片重叠系数

压缩级动叶的设计采用奇点分布法,压缩级静叶的设计采用流线法,通过对不同动叶片重叠系数在不同含气率下压缩级压力、速度的模拟分析,得出其对效率的影响。选用 YQH-100型多级油气混输泵为样机进行分析,流量100 m3/h、扬程85 m、转速2 950 r/min、轴功率55 kW、含气率0～0.8、效率33%、动叶轮叶片数4、静叶轮叶片数9、单级增压0.1～0.4 MPa、级数5级。

1) 轴流式气液两相流泵的扬程预测公式为[4-5]

式中,

2) 效率预测

式中,Hm为混熟泵扬程,m;M为动量,N·m;n为转速,r/min;mtp为质量流量,kg/s;mtp=qvgρqg+qulρvlg;qvg和qvl分别为气相、液相体积流量,m3/s。……