不銹鋼多級(jí)離心泵復(fù)合葉輪無過載特性

　　目前，研究人員己對無過載不銹鋼臥式多級(jí)離心泵和復(fù)合葉輪低比轉(zhuǎn)速不銹鋼臥式多級(jí)離心泵進(jìn)行了大量研究，但對無過載復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵研究還很少。長沙中聯(lián)泵業(yè)技術(shù)專家對復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵無過載性能進(jìn)行正交試驗(yàn)研究，取得的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)。

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　　1、從外特性試驗(yàn)研究、理論及數(shù)值研究、內(nèi)部流場測試以及優(yōu)化設(shè)計(jì)四個(gè)方面總結(jié)了復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵國內(nèi)外研究進(jìn)展，并簡要介紹了無過載不銹鋼臥式多級(jí)離心泵研究概況。

　　2、介紹了全流場性能預(yù)測原理，借助于Fluent數(shù)值模擬軟件分別對普通葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵、復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵和無過載復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵進(jìn)行全流場性能預(yù)測及流場分析。性能預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表明，全流場性能預(yù)測與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為一致。對三臺(tái)模型泵內(nèi)部流場的分析從靜壓力場、相對速度場兩方面進(jìn)行，初步揭示了一些無過載復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律：與普通設(shè)計(jì)復(fù)合葉輪離心泵相比，無過載復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵內(nèi)部壓力梯度較小，而在大流量區(qū)，普通設(shè)計(jì)泵內(nèi)壓力等值線分布更加均勻;各工況下無過載泵具有更為均勻的速度分布。

　　3、根據(jù)朱祖超改進(jìn)的Pfleiderer滑移系數(shù)公式，首次推導(dǎo)出了復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵揚(yáng)程及軸功率極值點(diǎn)預(yù)估公式，根據(jù)現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果對軸功率極值點(diǎn)公式進(jìn)行初步修訂，并對揚(yáng)程和軸功率極值點(diǎn)預(yù)估修訂公式進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，可以在設(shè)計(jì)前利用揚(yáng)程預(yù)估公式對復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵揚(yáng)程進(jìn)行預(yù)測，而軸功率預(yù)估修訂公式的有效性還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證，從而指導(dǎo)工程實(shí)踐。

　　4、選擇對復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵無過載性能影響較為重要的葉片出口安放角及、葉片出口寬度、分流葉片進(jìn)VI直徑D;和喉部面積E四個(gè)幾何參數(shù)為變化因素，確定了復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵無過載研究的正交試驗(yàn)方案。采用基于Fluent的全流場數(shù)值模擬預(yù)測進(jìn)行正交試驗(yàn)，并通過實(shí)物成型試驗(yàn)對Fluent預(yù)測正交試驗(yàn)選優(yōu)方案進(jìn)行驗(yàn)證。對模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的極差與直觀圖進(jìn)行分析，分別得出因素對各性能指標(biāo)影響的主次順序，并分別得出了正交試驗(yàn)選優(yōu)方案。對比數(shù)值模擬和實(shí)物試驗(yàn)結(jié)果及選優(yōu)結(jié)果，可以看到，利用全流場數(shù)值模擬對復(fù)合葉輪不銹鋼臥式多級(jí)離心泵進(jìn)行性能預(yù)測，從而進(jìn)行正交試驗(yàn)研究，得出較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案是可行的，可以大大減少試驗(yàn)成本，縮短試驗(yàn)時(shí)間，指導(dǎo)工程實(shí)踐。