液环泵复合叶轮内流场及外特性分析
2021-05-09张人会李瑞卿张敬贤
农业工程学报 2021年4期
张人会,李瑞卿,张敬贤
(1. 兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州 730050;2. 甘肃省流体机械及系统重点实验室,兰州 730050)
0 引 言
液环泵是一种以液体作为能量传递的中间介质来抽送气体的流体机械[1]。由于其大流量、等温压缩等优点,液环泵在石化、采矿和电力等行业中均发挥着十分重要的作用。液环泵在工作时,其流道内是具有自由分界面的复杂气液两相流动[2-4]。由于液环泵内流动的非对称特性,流道内的速度和压力分布不均匀,导致液环泵产生了较强的压力脉动和振动,进而影响了泵的效率和稳定运行。因此对液环泵进行非稳态特性及其抑制方法的研究具有十分重要的意义。针对液环泵内部复杂的流动,国内外相关学者已开展了大量的工作。张人会等[5-8]应用本征正交分解方法进行液环泵内流场的重构研究,分析了液环泵轴向间隙泄漏流对主流的影响,并研究了液环泵壳体型线和叶片型线对于液环泵性能的影响。黄思等[9-12]通过数值模拟研究了液环泵内三维气液两相流动和液环泵系统运行性能并通过试验研究了液环泵的优化设计方法。Zhang等[13]采用高速摄像仪研究了液环泵流道内的气液两相流动,结果表明泵壳体振动谱中的主要特征频率与瞬态气液流动相关。张人会等[14]研究排气口前端单向阀的开启对液环泵性能的影响。液环泵叶轮出口射流尾迹及叶轮壳体的不对称分布特性,使得泵内流场分布呈现显著的不均匀性,严重影响泵的性能。……
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