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非离心泵叶轮简述

[ 时间:2018-04-14 来源:http://www.kenflor.com 作者:佛山肯富来水泵厂 点击: ]

在叶片非光滑表面的研究中,非光滑单元体的形态为半圆型凹坑和V型沟槽。对于半圆形凹坑非光滑表面,其轴向间距w=2mm,改变径向间距分布,凹坑的直径士0.5、0.8、1mm;对于V型沟槽,轴向间距w=2mm,高度办=0.5mm、1mm。佛山肯富来水泵厂分别研究不同的非光滑表面形态的大小和排布方式对离心泵性能、叶片壁面剪应力的影响。

表1:非光滑单元体排布及形态

模型 位置 非光滑形态 直径
(mm)
轴向间距
(mm)
径向间距
(mm)
0 - 原模型 - - -
1 背面 凹坑 0.5 2 4
2 背面 凹坑 0.8 2 4
3 背面 凹坑 1.0 2 4
4 工作面 凹坑 0.5 2 4
5 工作面 凹坑 0.8 2 4
6 工作面 凹坑 1.0 2 4
7 背面 V 0.5 2 -
8 背面 V 1 2 -
9 工作面 V 0.5 2 -
10 工作面 V 1 2 -
11 背面 凹坑 1.0 2 2
12 背面 凹坑 1.0 4 2

非光滑表面布置于叶片工作面,此两组模型非光滑单元体排布规律相同,只是改变了其排布位置,由这两组的数据对比可知,将非光滑单元体布置于叶片背面的减阻效果优于将非光滑单元体布置于叶片背面,且凹坑直径士1mm时,减阻效果最为明显;模型7、8与模型9、10两组为V型沟槽非光滑表面分别布置于叶片背面和工作面,其减阻趋势和凹坑型非光滑表面相同,将沟槽布置于叶片背面的减阻效果优于布置于工作面,且随着沟槽深度々的增加,V型沟槽的减阻率降低;模型11为凹坑型非光滑表面布置于叶片背面,与模型3不同的是其径向间距/由4mm减小为2mm,凹坑径向间距减小,非光滑单元体数量增加,减阻率增大;模型12与模型11相比,佛山肯富来水泵径向间距相同,轴向间距增大为原来的2倍,凹坑数量减少为原来的1/2,其减阻率也有所减小。由此可知:非光滑表面的减阻效果与其排布位置和密度有关,将非光滑单元体布置于叶片背面的减阻效果优于叶片工作面;凹坑型非光滑表面的减阻效果优于V型沟槽的减阻效果;随着非光滑单元体数量越多、密度越大,减阻效果约明显。

 

随着流量的增加,叶轮的扬程呈现出单调递减的趋势。在低于设计流量2=50m3/h的情况下,布置有非光滑表面的叶轮扬程稍低于光滑表面,对比不同的方案下的非光滑表面叶片,非光滑表面结构主要改变了近壁面流体的流动状态,而离心泵的扬程取决于叶轮外径。因此,非光滑表面并没有对离心泵的扬程造成明显的影响。离心泵叶轮在工作过程中,叶轮通过叶片将力矩传递给液体,产生扭矩。由于非光滑表面单元体的存在,叶片壁面的流体阻力降低,壁面剪应力减小,故肯富来水泵叶轮的扭矩降低,效率升高。离心泵的扭矩随着流量的增加,呈现出不断增加的趋势。在小流量下,非光滑表面叶轮扭矩减小量较小,随着流量的增加,非光滑表面叶轮扭矩的减小量不断增加。,非光滑表面和光滑表面叶轮的水力效率随的流量的增加,均呈现出先增大后减小的趋势,光滑表面叶轮离心泵的水力效率在00=1.00时为最佳工况点,非光滑表面叶轮离心泵在00=1.20时为最佳工况点,非光滑表面使离心泵的叶轮最佳工况点后移。在0OSO.8Q范围内,光滑表面离心泵的叶轮水力效率略高于部分非光滑表面离心泵叶轮模型。故在大流量下,非光滑表面离心泵的叶轮更能体现出减阻增效的作用。

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