离心泵隔舌区域压力脉动特性分析
2018-06-22宋文武
水力发电 2018年3期
程 伟,宋文武,万 伦,晏 祝,侯 洁
(西华大学能源与动力工程学院,四川成都610039)
压力脉动是由于泵内部空间的非对称结构使其内部流动出现复杂的非定常特性,使泵不但产生静态压力而且还会产生动态压力[1]。压力脉动的出现是一个不好的信号,设备的振动和噪声就是由于系统内压力脉动引起的,严重时会损坏设备[2]。
当前,针对离心泵内因流体诱发压力脉动的研究表明,离心泵内部流场的压力脉动、径向力与隔舌及隔舌与叶轮之间的间隙有关[3- 4]。窦唯等[5]分析了不同厚度隔舌对高速离心泵压力脉动的作用,推导出流体激振力的幅值与其隔舌厚度成正比。刘厚林等[5]对多级离心泵各级导叶流道内压力脉动规律进行了研究,发现压力波动幅值随泵级数增加而降低。袁寿其等[13]则对隔舌形状展开研究,对比了2个不同形状的隔舌对离心泵性能的影响。王洋等[6]分析了离心泵内部不稳定流动的原因,提出脉动源主要是隔舌所产生压力脉动。MAJIDI[7]通过模拟离心泵内部流场发现,叶轮和蜗壳的内流场呈现强烈的周期性。施卫东等[8]的研究表明,离心泵性能与隔舌安放角有关,调整隔舌安放角更利于得出更优的离心泵模型。
本文重点研究了离心泵在3种工况下的压力脉动特性,离心泵在0.8Q~1.2Q变流量工况下,叶轮内部流体的流动状况,分析了导致离心泵压力脉动特性,旨在为离心泵的优化设计和高效运行提供一定的建议与参考。
1 计算模型及数值求解方法
1.1 计算模型、网格划分
离心泵的模型参数为:流量Q=120 m3/h,扬程H=40 m,转速n=2 900 r/min,叶轮的叶片数为6片。……
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