离心油泵叶轮切割定律及叶片数影响的实验研究

离心油泵叶轮切割定律及叶片数影响的实验研究

叶志明[1]2003年在《离心油泵叶轮切割定律及叶片数影响的实验研究》文中提出本文是甘肃工业大学校科研发展基金资助项目《离心油叶轮切割定律的实验研究》的一部分。 在离心油泵生产和使用中,常遇到泵性能参数与设计或用户要求的存在偏差,或暂时不能满足流程的流量和压力要求等问题。所以要求以最少的工作或改变最少的零件几何尺寸,使泵性能参数得到修正,满足要求,达到节能目的。切割泵叶轮是简便、经济的方法。 目前,都采用离心清水泵的切割定律来切割离心油泵叶轮。因为没有考虑粘度对切割定律的影响,所以可能会产生较大误差。到目前为止,国内外还没有对离心油泵的叶轮切割定律进行过研究。 本文以油田和炼油厂常用的,机械工业定型产品65Y60型离心油泵为研究对象,采用试验的方法,全面研究了不同粘度下离心油泵的叶轮切割定律和叶片数对叶轮切割定律的影响规律。通过研究,取得到了以下研究成果: (1)得到了输送水时65Y60型离心油泵叶轮切割定律。 (2)得到了输送粘油时65Y60型离心油泵的叶轮切割规律。 (3)发现在输送水时美国的叶轮切割定律计算结果与本文相差最大为50%。按美国的切割指数用于离心油泵叶轮切割,误差比较大。 (4)切割指数同时随着切割后的直径比和液体粘度变化而变化。 (5)得到了叶片数对离心油泵叶轮切割定律的影响规律性。 (6)随着粘度的增大,不同叶片数的叶轮扬程切割指数发生变化。当粘度小于188cSt时,扬程切割指数趋于2;当粘度大于188cSt后,扬程切割指数趋于2.5。 (7)随着粘度的增大,不同叶片数的叶轮轴功率切割指数趋于定值。当粘度小于188cSt时,各个叶轮的轴功率切割指数趋于定值2.8~3。当粘度大于188cSt后,趋于2.0~2.75。 (8)不同叶片数叶轮的流量切割指数大体上趋于定值,约为1。效率切割指数大约在0~1之间。

蔡永雄[2]2004年在《出口角对离心油泵叶轮切割定律影响的实验研究》文中认为本文工作系兰州理工大学校科技基金资助项目的一部份。叶轮切割是调整定转速离心油泵水力性能的重要方法之一。因此,研究叶轮切割直径后,泵性能变化规律对离心油泵高效运行,降低用户电能消耗,丰富离心油泵工作理论,都具有一定的现实意义。本课题组陆续在65Y60型离心油泵原配叶轮切割定律及叶片数的影响等方面作过一些试验研究。研究表明,在离心油泵设计时,叶片出口角的选择范围较大。因此不同泵厂设计出的叶轮出口角可能不同。那幺不同出口角叶轮切割后,泵性能还服从相同的变化规律吗?本文试图对该问题进行试验研究。本文选取油田和炼油厂常用的低比转速离心油泵65Y60型为研究对象,针对出口角分别为15°、30°、45°和60°的叶轮,采用试验方法,研究了不同粘度下叶轮切割后离心油泵性能的变化情况。根据试验数据,分别计算了关死工况下扬程、轴功率切割指数以及最优工况下流量、扬程、轴功率和效率切割指数。分析了不同出口角叶轮切割后性能和切割指数的差异。得到了以下研究成果:(1) 叶轮在第一次切割后,泵最优工况点的效率有所上升,出口角越大效率上升的幅度越大。如果输送的是粘油,随着粘度的增大,效率上升也越大。(2) 关死工况下,不同出口角叶轮的扬程和轴功率切割指数近似等于某一个不同的常数。(3) 输送粘油时,最优工况下,扬程切割指数与关死工况下的比较接近。但是不同出口角叶轮的扬程切割指数变化程度不一样。(4) 输送粘油时,一定范围内出口角越大效率切割指数越小。(5) 叶轮切割指数与直径比的确存在着某种关系,也就是切割指数随着切割后的直径比的变化而变化。

李文广, 叶志明, 苏发章[3]2003年在《叶片数对离心油泵叶轮切割定律的影响》文中提出选择65Y60型离心油泵为对象,对叶轮切割定律以及叶片数的影响规律进行了实验研究。研究表明,流量、扬程、轴功率和效率切割指数具体数值都与普通清水离心泵不同。最优工况的流量、扬程、轴功率和效率切割指数明显依赖于液体粘度和叶轮切割量,粘度越高,切割量越少,与现有清水离心泵理论切割指数偏离越大。当切割量增大时,切割指数有向理论切割指数靠近的趋势。叶片数对扬程切割指数的影响最大,对流量切割指数影响较小,对轴功率和效率切割指数影响最小。

严俊[4]2017年在《叶轮切割对液力透平性能影响的研究》文中研究说明在化工过程中,有大量高压液体能量需要回收。泵反转做透平是回收这些能量的主要方法之一。然而泵反转做透平时,其工作范围较窄,不能满足选型需要。为此需要研究泵叶轮切割后反转做透平的性能以期扩大其使用范围。本文从近年来一些泵厂设计的模型中选取叁台低比转速离心泵与叁台中比转速离心泵反转作透平为研究对象,对其叶轮分别进行四次切割。通过数值模拟的方法讨论了叶轮切割对低、中比转速离心泵反转作液力透平外特性及内流场的影响。计算结果表明:1.随着叶轮切割量的增加,叁台低比转速与叁台中比转速液力透平的压头与轴功率呈现出下降的趋势。对于压头,在小流量工况时压头下降的幅度较大,在大流量工况时压头下降幅度较小。对于轴功率,在小流量工况时轴功率下降的幅度较小,在大流量工况时轴功率下降的幅度较大。2.随着叶轮切割量的增加,叁台低比转速与叁台中比转速液力透平在各自小流量工况时,水力效率呈现出上升趋势。在最优工况及大流量工况时,水力效率呈现出下降的趋势,且在大流量工况运行时水力效率下降趋势更为明显。当六台透平叶轮切割量达到最大时,与其各自未切割模型相比,在最优工况点处水力效率下降分别为:3.2%、1.57%、0.9%、4.5%、3.56%和2.12%。3.随着叶轮切割量的增加,叁台低比转速与叁台中比转速液力透平进口处的静压值均比未切割透平模型进口处的静压有所降低,出口处的静压值有略微升高。在小流量工况时,随着叶轮切割量的增加透平内部流场的漩涡区域与尺寸都有所减小;在大流量工况时,随着叶轮切割量的增加透平叶轮进口处的速度分布相比原模型更加紊乱,漩涡尺度也明显增大。

杨亚飞[5]2017年在《甲醇泵水力设计及压力脉动特性研究》文中研究表明甲醇泵是一种工业中用于输送甲醇的水平中开式多级泵,因其具有大流量、高扬程等特点被广泛运用于石油化工及煤化工行业中。在甲醇多级泵中,特殊的首级双吸双蜗壳结构内压力波动是引起泵振动的关键原因,且鲜有研究,本文通过对首级双吸叶轮切割,探究了双出口蜗壳内压力脉动的变化情况,来优化泵的运行环境。本文以一台4级蜗壳式甲醇泵为研究模型,采用理论分析、数值计算和试验验证相结合的方法,对比分析了不同流量工况下主要过流部件的内流特性,并将数值模拟的外特性与试验结果相对比;完成了泵轴与叶轮转子部件的模态分析,验证了泵转子部件运行的安全可靠性;研究了首级双吸叶轮在不同切割工况下蜗壳内的压力脉动特性,得出如下结论:(1)过流部件水力设计合理,各级叶轮与流道内内流特性符合设计要求,数值模拟结果与试验结果符合性较好;(2)泵转子的有预应力模态分析中,离心力对固有频率的影响比水压力大,转子有预应力模态的固有频率偏离结构整体的激振频率危险区域,泵转子的设计合理,泵的运转是安全的;(3)首级叶轮切割后,蜗壳内各点压力脉动变化符合叶轮的转动规律,不同切割量下,首级双蜗壳隔舌点处压力波动在0.98切割量下最优,蜗壳出口点处压力脉动随着切割量增加波动减小,叶轮切割量不宜过大;不同切割方式下,隔舌点处,V切叶轮压力波动最优,斜切叶轮时蜗壳内压力波动较大,对出口点处的影响较小。

参考文献:

[1]. 离心油泵叶轮切割定律及叶片数影响的实验研究[D]. 叶志明. 兰州理工大学. 2003

[2]. 出口角对离心油泵叶轮切割定律影响的实验研究[D]. 蔡永雄. 兰州理工大学. 2004

[3]. 叶片数对离心油泵叶轮切割定律的影响[J]. 李文广, 叶志明, 苏发章. 排灌机械. 2003

[4]. 叶轮切割对液力透平性能影响的研究[D]. 严俊. 兰州理工大学. 2017

[5]. 甲醇泵水力设计及压力脉动特性研究[D]. 杨亚飞. 合肥工业大学. 2017

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