亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        彎管入流對(duì)離心泵固液兩相內(nèi)部流動(dòng)特性研究

        2023-11-27 06:06:36姚杭志宋文武由麗華呂世杰
        中國(guó)農(nóng)村水利水電 2023年11期
        關(guān)鍵詞:固液離心泵脈動(dòng)

        姚杭志,宋文武,由麗華,呂世杰

        (1.西華大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,四川 成都 610039;2.四川省紫坪鋪開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,四川 成都 610091)

        0 引言

        離心泵作為廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的流體機(jī)械,為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求通常采用直管(均勻)入流的方式使流體沿入口段穩(wěn)定進(jìn)入葉輪。但其在工程應(yīng)用中,由于安裝布置的要求、空間局限性以及環(huán)境等影響因素,進(jìn)口段需要采用彎管而非直管的非均勻入流方式。

        目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已針對(duì)彎管(非均勻)入流進(jìn)行了相關(guān)研究,其主要研究領(lǐng)域集中在壓縮機(jī)擴(kuò)壓器。KIM[1]為了比較具有兩種不同進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的離心壓縮機(jī)性能,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究直管和噴嘴形狀為90度的彎管。結(jié)果表明,兩種不同進(jìn)氣口配置之間的壓縮機(jī)性能存在顯著差異,并詳細(xì)說(shuō)明來(lái)自彎曲進(jìn)氣口配置壓縮機(jī)的性能行為。MA[2]等為了研究具有均勻和非均勻間隙壓縮機(jī)級(jí)聯(lián)通道出口處流場(chǎng)的影響,提出了一種徑向不均勻的尖端間隙并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,不均勻的尖端間隙會(huì)減少葉片流動(dòng)通道中的低能量流體,也會(huì)削弱尖端區(qū)域的二次損耗和流動(dòng)阻塞。趙正[3]等采用CFD 數(shù)值仿真的方法,基于均勻和非均勻條件下直葉擴(kuò)壓器中入口角對(duì)流動(dòng)影響的比較研究,分析入口角向非均勻性擴(kuò)展對(duì)擴(kuò)壓器流動(dòng)機(jī)制的影響,并探究扭曲形葉片與入流角擴(kuò)展朝向非均勻的適配能力。

        隨著CFD 技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,眾多學(xué)者熱衷于通過(guò)數(shù)值模擬的方法將研究非均勻流動(dòng)的重心轉(zhuǎn)向泵類產(chǎn)品,例如:核主泵、軸流泵和雙吸離心泵等。施衛(wèi)東[4]等為了對(duì)比研究?jī)煞N不同入流條件對(duì)軸流泵性能的影響,建立了兩種類型的非均勻速度入口分布并進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明,適當(dāng)控制非均勻入流情況可使其性能優(yōu)于軸向均勻入流。喬翼飛[5]研究了進(jìn)口流場(chǎng)畸變對(duì)反應(yīng)堆冷卻劑循環(huán)泵(核主泵)內(nèi)部壓力脈動(dòng)和振動(dòng)特性,分析結(jié)果表明,非均勻來(lái)流下的核主泵內(nèi)各個(gè)過(guò)流部件水力性能都有所下降,壓力脈動(dòng)的變化會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)最大值變化。同樣李雙[6]采用比較不同入流的方法分析雙吸離心泵的內(nèi)部壓力脈動(dòng)特性,構(gòu)建了水平和豎直兩種彎管作為非均勻入流方式。研究結(jié)果表明,非均勻入流對(duì)雙吸離心泵的效率揚(yáng)程影響較大,其次豎直與水平入流對(duì)泵的性能影響逐漸變大。靳恩[7]針對(duì)不同入流條件對(duì)離心泵的內(nèi)部流動(dòng)影響進(jìn)行研究,得到的結(jié)果為隨著彎管角度增大和直管角度減小離心泵的壓力脈動(dòng)明顯增大,且在小流量工況下影響更大。

        在實(shí)際生活和工作實(shí)踐中往往采用固液兩相流作為離心泵運(yùn)行工作介質(zhì),因此近年來(lái)有許多學(xué)者逐步對(duì)各領(lǐng)域流體機(jī)械結(jié)合固液兩相流做了深入研究。目前在兩相流動(dòng)的數(shù)值理論方法的基礎(chǔ)上,得到了三種較為成功的多相流模型分別為Mixture 模型、離散相模型(DPM)和離散元模型(DEM)。首先ZHANG 等[8]運(yùn)用Mixture 模型和RNGk-ε湍流模型結(jié)合對(duì)低比轉(zhuǎn)速離心泵固液兩相流進(jìn)行數(shù)值模擬分析,結(jié)果表明,固相顆粒的直徑和濃度對(duì)泵性能影響較大,隨著顆粒濃度的增大隔舌附近流動(dòng)紊亂現(xiàn)象以及葉片吸力面磨損情況均愈發(fā)明顯。HUANG 等[9]為了研究單級(jí)離心泵固液兩相流在瞬態(tài)的變化情況,采用離散元模型(DEM)-CFD 耦合對(duì)三維瞬態(tài)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明,在啟動(dòng)階段,進(jìn)入泵內(nèi)的顆粒大于同期排出的顆粒并且均勻分布在流道入口處。JIANG[10]等采用雙向耦合離散相模型(DPM)方法研究了渣漿泵固液兩相流動(dòng)特性和磨損形式。并在數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好吻合的條件下得出內(nèi)部流場(chǎng)磨損程度與體積流量和固體體積分?jǐn)?shù)呈正相關(guān);但葉輪入口處的磨損程度與粒徑呈負(fù)相關(guān)。

        綜上所述,當(dāng)前彎管入流對(duì)離心泵進(jìn)行的相關(guān)研究?jī)H是在單一的清水介質(zhì)條件下[11-14],而固液兩相離心泵的入流方式也僅是直管入流[15,16],目前尚未見(jiàn)針對(duì)彎管入流對(duì)離心泵固液兩相內(nèi)部流動(dòng)特性的研究文獻(xiàn)報(bào)道[17-21]。因此,本文采用Mixture多相流模型對(duì)彎管入流角度θ為0°、45°、60°的離心泵模型在設(shè)計(jì)工況和偏工況下進(jìn)行數(shù)值模擬,并且將清水介質(zhì)改為固液兩相介質(zhì),在設(shè)計(jì)工況下分析不同彎管入流角度對(duì)離心泵固液兩相內(nèi)部流動(dòng)特性的影響,為以后的離心泵彎管入流設(shè)計(jì)過(guò)程提供具有一定的理論依據(jù)。

        1 計(jì)算模型和方法

        1.1 計(jì)算模型

        本文所研究的離心泵設(shè)計(jì)參數(shù)分別為額定流量Qd=243 m3/h,揚(yáng)程H=18 m,額定轉(zhuǎn)速n=1 450 r/min,葉輪的進(jìn)口直徑D1=162 mm,葉輪的出口直徑D2=262 mm,比轉(zhuǎn)速ns=157,葉片數(shù)Z=6。

        本文首先通過(guò)商業(yè)軟件UG 構(gòu)建離心泵三維模型,并且在蝸殼出口處添加5倍葉輪直徑的出口段,再采用ICEM軟件對(duì)該模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,使流體介質(zhì)進(jìn)入離心泵能充分流動(dòng)且不產(chǎn)生回流現(xiàn)象,為獲得更加精確的結(jié)果,分別對(duì)三種角度的進(jìn)口段和出口段進(jìn)行六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,對(duì)葉輪和蝸殼采用適應(yīng)性較好的四面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格且質(zhì)量均大于0.3,離心泵模型網(wǎng)格如圖1所示。

        圖1 離心泵模型網(wǎng)格Fig.1 Centrifugal pump model mesh

        1.2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性分析

        在液相條件(清水)下,以入流角度θ=0°,額定流量Qd=243 m3/h,采用5 種不同網(wǎng)格數(shù)方案進(jìn)行定常數(shù)值模擬計(jì)算,探究網(wǎng)格數(shù)量對(duì)離心泵流場(chǎng)的影響如圖2所示。隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加,其效率呈先增大后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì),當(dāng)網(wǎng)格數(shù)達(dá)到3.8×106之后計(jì)算趨于穩(wěn)定,最后確定3 種不同模型的網(wǎng)格數(shù)方案如表2所示。

        表2 3種模型網(wǎng)格數(shù)量方案Tab.2 Three model mesh number schemes

        圖2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證Fig.2 Grid independence verification

        1.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置及進(jìn)口截面的確定

        為了研究離心泵內(nèi)部固液兩相流動(dòng)特性需在葉輪內(nèi)部各重要位置布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。如圖3所示,在離心泵模型的葉輪流道內(nèi)兩相鄰葉片間由靠近吸力面向下一葉片的壓力面逐漸靠近處依次設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)M1~M3,隔舌位置處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)G1,以研究3種離心泵模型在額定工況下內(nèi)部壓力脈動(dòng)和徑向力的變化。

        圖3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置Fig.3 Layout of monitoring points

        如圖4所示,在離心泵進(jìn)口段設(shè)置進(jìn)口截面分別為S1、S2、S3,以研究固體顆粒隨著入口角度地改變其壓強(qiáng)與速度的不均勻度變化情況。

        圖4 進(jìn)口截面的確定Fig.4 Determination of the inlet section

        1.4 數(shù)值計(jì)算方法

        Mixture 多相流模型將固液兩相間作為互相穿插的連續(xù)介質(zhì),適用于各相不同速度或相同速度的兩相流,故本文通過(guò)ANSYS 商業(yè)軟件,對(duì)于固體顆粒相,采用Mixture 多相流模型,對(duì)連續(xù)流體相,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型。

        連續(xù)方程為:

        動(dòng)量方程為:

        第二相的體積分?jǐn)?shù)方程為:

        漂移速度方程為:

        1.5 邊界條件的設(shè)置

        在CFX 前處理對(duì)離心泵模型進(jìn)行邊界條件設(shè)置,選擇無(wú)滑移邊界條件,進(jìn)口邊界條件為總壓,出口邊界條件為質(zhì)量流;在各交界面處分別設(shè)置Frozen Rotor和General Connection,設(shè)置模型定常計(jì)算步數(shù)為2 000 步,計(jì)算步數(shù)內(nèi)收斂于10-5達(dá)到收斂要求。在進(jìn)行非定常計(jì)算時(shí),設(shè)置計(jì)算總時(shí)間為t=0.206 9 s,時(shí)間步長(zhǎng)為Δt=1.149 4×10-4s,即計(jì)算葉輪旋轉(zhuǎn)5 圈,每一步長(zhǎng)葉輪轉(zhuǎn)過(guò)1°,含沙水條件為98%的清水和2%濃度的固體顆粒,顆粒粒徑為0.1 mm。

        2 計(jì)算結(jié)果分析

        2.1 離心泵外特性分析

        2.1.1 清水條件下離心泵外特性分析

        在清水條件下,在各流量工況下3 種入流角度對(duì)離心泵外特性的影響,如圖5所示。不同入流角度對(duì)離心泵外特性的影響規(guī)律基本一致,揚(yáng)程和效率均下降。隨著流量的增大離心泵揚(yáng)程呈現(xiàn)一直下降的趨勢(shì)并且下降幅度逐漸遞增,效率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)并且在設(shè)計(jì)工況時(shí)達(dá)到最大值,揚(yáng)程和效率均在最小流量工況0.6Qd時(shí)差距最為明顯,當(dāng)入流角度θ=45°時(shí),在小流量工況0.6Qd處效率下降最大為1.49%,在大流量工況1.2Qd處效率下降最小為0.047%;當(dāng)入流角度θ=60°時(shí),同樣也在小流量工況0.6Qd處效率下降最大為2.35%,在設(shè)計(jì)工況下效率下降最小為0.127%。這是由于在偏工況條件下,隨著入流角度的增大改變了離心泵水流沖角,增大葉頂沖擊損失,使離心泵在入口位置更容易產(chǎn)生預(yù)旋等現(xiàn)象,從而影響其外特性性能。

        圖5 清水條件下外特性仿真值曲線Fig.5 Simulation value curve of external characteristics under clear water condition

        2.1.2 固液兩相條件下離心泵外特性分析

        固液兩相條件下離心泵的外特性變化曲線如圖6所示。以固液兩相作為介質(zhì)的彎管入流對(duì)離心泵的外特性影響規(guī)律并不一致,揚(yáng)程呈現(xiàn)接近線性的下降規(guī)律,效率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)并且均在最小流量工況下達(dá)到最大值,揚(yáng)程和效率均在最大流量工況1.4Qd時(shí)差距最為明顯。當(dāng)入流角度θ=45°時(shí),在大流量工況1.4Qd處效率下降最大為6.03%;當(dāng)入流角度θ=60°時(shí),同樣也在大流量工況1.4Qd處效率下降最大為11.26%。在固液兩相的最大流量工況1.4Qd下,隨著入流角度的增大,入流角度θ=45°到θ=60°兩者間效率減小幅度近乎入流角度θ=0°到θ=45°兩者間的200%,這是由于固體顆粒隨著流量工況的增大而增多,并隨著入流角度的增大,兩者協(xié)同作用的影響下導(dǎo)致離心泵進(jìn)口沖水角改變,葉輪內(nèi)部流道受阻,葉輪內(nèi)流動(dòng)紊亂不均勻,能量耗散增多,進(jìn)而導(dǎo)致水力損失變大,效率大幅度下降。

        圖6 固液兩相條件下外特性仿真值曲線Fig.6 Simulation value curve of external characteristics under solid-liquid two-phase condition

        2.2 進(jìn)口段各截面不均勻度分析

        為了進(jìn)一步研究固液兩相離心泵內(nèi)流動(dòng)現(xiàn)象,首先選取S1、S2 和S3 的進(jìn)口截面分析進(jìn)口段內(nèi)固體顆粒流動(dòng)特性,下文所分析研究的工況為標(biāo)準(zhǔn)工況1.0Qd。

        為了詳細(xì)闡明彎管所導(dǎo)致的不均勻入流對(duì)葉輪進(jìn)口表明靜壓分布的規(guī)律,引入壓力脈動(dòng)系數(shù)Cp為壓力脈動(dòng)強(qiáng)度,壓力脈動(dòng)系數(shù)[22]定義為:

        式中:p為瞬間壓力值,Pa;為平均壓力值,Pa;u2為葉輪出口的圓周速度,m/s。

        為了定量的闡述彎管對(duì)進(jìn)口段均勻化的影響,定義截面軸向速度與平均速度之差的均方差為不均勻度,表征流速的均勻性,利用兩種變量的均方差來(lái)描述流動(dòng)的不均勻性,當(dāng)不均勻度等于0為均勻入流,不均勻度σk定義[23]為:

        式中:xi為軸向速度(軸向壓力),m/s(Pa);xa為平均速度(平均壓力),m/s(Pa)。

        圖7為不同彎管入流條件下進(jìn)口各截面的壓力和速度不均勻度曲線。由圖可知,直管入流時(shí),隨著截面由入口向葉輪方向移動(dòng),壓力和速度不均勻度總體呈現(xiàn)不斷增大的趨勢(shì),尤其是壓力不均勻度在靠近葉輪入口截面明顯增加;45°和60°入流時(shí),壓力和速度標(biāo)準(zhǔn)差先增大后減小,在轉(zhuǎn)彎處截面S2 的標(biāo)準(zhǔn)差值達(dá)到最大,均勻性最差;隨著彎管角度的增大,標(biāo)準(zhǔn)差幅值也明顯增大,說(shuō)明彎管入流對(duì)進(jìn)口管的壓力和速度存在影響,并隨入流角度的增大而影響加劇。

        圖7 進(jìn)口段截面不均勻度曲線Fig.7 Inlet section unevenness curve

        2.3 葉輪內(nèi)部靜壓和固體顆粒分布

        2.3.1 葉輪內(nèi)部靜壓分析

        不同入流角度對(duì)離心泵葉輪靜壓分布如圖8所示,3 種入流角度離心泵葉輪流道的靜壓分布規(guī)律基本一致,都是從葉輪進(jìn)口到蝸殼進(jìn)口,葉輪流道靜壓分布隨著徑向圓周的增大而增大,在葉片吸力面頂部均勻分布6 個(gè)小于-1.0×10-4Pa 的低壓區(qū),即葉輪進(jìn)口壓力最低。隨著入流角度的增大,葉片吸力面頂部的低壓區(qū)范圍呈現(xiàn)先減小后增大,當(dāng)入流角度θ=45°時(shí)的低壓區(qū)范圍最小,θ=60°時(shí)的低壓區(qū)范圍最大,但低壓區(qū)個(gè)數(shù)無(wú)變化。其原因是入流角度的增大,加劇含有固體顆粒的清水介質(zhì)的不穩(wěn)定流動(dòng),使葉片表面受力不均勻。

        圖8 葉輪內(nèi)靜壓分布Fig.8 Static pressure distribution in the impeller

        2.3.2 葉輪內(nèi)固體顆粒分析

        固相體積分?jǐn)?shù)表示固體顆粒所存在的區(qū)域并表明此區(qū)域位置的磨損程度。圖9 為3 種入流角度θ=0°、45°、60°的葉輪內(nèi)固相體積分?jǐn)?shù),由圖可知,3種入流角度下流道內(nèi)固體顆粒主要由離心泵葉輪旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng),使固體顆粒的分布情況產(chǎn)生較大變化,大部分堆積在葉片吸力面尾部,另有少量固體顆粒分布在各流道內(nèi)部,從葉輪進(jìn)口到葉片的1/2 處基本無(wú)固體顆粒的附著與磨損。隨著入流角度的增大,葉片吸力面尾部上的固體顆粒濃度逐漸升高,固相體積分?jǐn)?shù)沿周向向著流道擴(kuò)散呈先減小后增大的趨勢(shì)。此現(xiàn)象是因?yàn)殡S著入流角度的增大,葉片吸力面壓力較葉片壓力面壓力減小幅度加劇,流體速度加快,所以葉片吸力面上的固體顆粒逐漸向著尾部堆積。即此離心泵葉片的吸力面尾部是受固體顆粒磨損最嚴(yán)重的位置。

        圖9 各入流角度下葉輪內(nèi)固相體積分?jǐn)?shù)Fig.9 Volume fraction of solid phase in the impeller at each inlet angle

        2.4 壓力脈動(dòng)特性分析

        2.4.1 葉輪流道以及隔舌監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)域圖分析

        圖10 表示3 種入流角度下離心泵葉輪流道內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)M1~M3以及蝸殼隔舌G1的壓力脈動(dòng)時(shí)域圖,如圖所示,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)在3 種入流角度下呈現(xiàn)基本相同的變化規(guī)律,均隨時(shí)間呈周期性變化。

        圖10 不同入流角度監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)時(shí)域圖Fig.10 Pressure pulsation at monitoring points of different inlet angles

        首先觀察葉輪流道內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的情況可知,由進(jìn)口到出口的壓力脈動(dòng)幅值根據(jù)時(shí)間的變化表現(xiàn)出周期性并且逐漸增大。隨著入口角的增大,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)系數(shù)的幅值先減小后增大,在監(jiān)測(cè)點(diǎn)M2 處,入流角度為θ=45°的壓力脈動(dòng)幅值略大于θ=0°。總體上看,當(dāng)入流角度θ=60°的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)幅值均小于θ=0°和θ=45°,說(shuō)明在固液兩相條件下,對(duì)入流角度θ=60°的葉輪流道壓力脈動(dòng)影響較小,但對(duì)葉輪出口附近的壓力脈動(dòng)影響較大,這是由于葉輪出口與蝸殼進(jìn)口存在動(dòng)靜干涉的影響,是葉輪出口附近的壓力脈動(dòng)波形發(fā)生紊亂,從而導(dǎo)致葉輪出口附近的壓力脈動(dòng)幅值增大。

        其次觀察蝸殼隔舌位置的監(jiān)測(cè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)G1 壓力脈動(dòng)隨時(shí)間的變化幅度較大,隨著入流角度的增大,隔舌位置所受壓力脈動(dòng)影響依次遞減。

        2.4.2 葉輪流道以及隔舌監(jiān)測(cè)點(diǎn)頻域圖分析

        本文的高比轉(zhuǎn)速離心泵轉(zhuǎn)速n=1 450 r/min,葉片數(shù)Z=6,故轉(zhuǎn)頻fr=1 450/60=24.17 Hz,fn=6fr=145 Hz。通過(guò)傅里葉變換(FFT)轉(zhuǎn)化后得到如圖11所示的不同入流角度監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)強(qiáng)度頻域圖。

        圖11 不同入流角度監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)頻域圖Fig.11 Pressure pulsation at different inlet angles

        由圖11所知,葉輪流道內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)M1到M3的壓力脈動(dòng)波動(dòng)范圍主要集中在1 倍葉頻(145 Hz)內(nèi),而隔舌位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)G1 的壓力脈動(dòng)波動(dòng)范圍則主要集中在3倍葉頻(446 Hz)內(nèi)。其次葉輪流道內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)幅值在1 倍轉(zhuǎn)頻時(shí)表現(xiàn)的最為突出,在二倍以及其他倍數(shù)轉(zhuǎn)頻下也發(fā)現(xiàn)了峰值,而隔舌位置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)最大峰值是出現(xiàn)在1 倍葉頻時(shí),其余相對(duì)峰值出現(xiàn)在二倍以及其他倍數(shù)葉頻下。說(shuō)明葉輪流道由進(jìn)口到出口,監(jiān)測(cè)點(diǎn)M1 到M3 的壓力脈動(dòng)逐漸增大,但隨著入流角度的增大壓力脈動(dòng)幅值先增大后減小。

        當(dāng)固體顆粒濃度Cv=1%,顆粒直徑為0.2 mm,入流角度θ=0°時(shí),監(jiān)測(cè)點(diǎn)M1~M3 的壓力脈動(dòng)強(qiáng)度幅值在24 Hz 達(dá)到最高,分別為0.036 4、0.027 2、0.05 0,監(jiān)測(cè)點(diǎn)G1 的壓力脈動(dòng)幅值在145 Hz 達(dá)到最大0.042。入流角度θ=45°時(shí),監(jiān)測(cè)點(diǎn)M1~M3 的壓力脈動(dòng)幅值同樣在24 Hz 達(dá)到最高,分別為34.839、26.874、47.413,監(jiān)測(cè)點(diǎn)G1 的壓力脈動(dòng)幅值在145 Hz 達(dá)到最大39.174。但入流角度θ=60°時(shí),壓力脈動(dòng)出現(xiàn)明顯的減小,監(jiān)測(cè)點(diǎn)M1~M3的壓力脈動(dòng)幅值卻在1/2 轉(zhuǎn)頻達(dá)到最高,分別為6.920、4.867、6.521,監(jiān)測(cè)點(diǎn)G1 的壓力脈動(dòng)幅值也在1/2 轉(zhuǎn)頻處達(dá)到最大8.626。這是由于入流角度過(guò)大,導(dǎo)致固體顆粒隨著葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中逐步吸附在葉片吸力面尾部,使流道不再發(fā)生幅度的流動(dòng)紊亂,所以壓力脈動(dòng)波動(dòng)才會(huì)減弱。

        2.5 徑向力分析

        圖12、圖13 為不同入流角度下離心泵的葉輪和隔舌徑向力的分布情況,由圖可知,只有入流角度θ=0°和45°時(shí)徑向力分布呈和葉片數(shù)相等的六邊形分布,θ=60°時(shí)徑向力比較平穩(wěn)變化范圍不大。隨著入流角度的增大葉輪的徑向力呈先增大后減小,當(dāng)θ=45°的徑向力變化范圍最大,最大值為260.4 N;隨著入流角度的增大隔舌處的徑向力呈先減小后增大,在θ=60°的徑向力達(dá)到最大值為113.56 N。說(shuō)明在同一濃度的固體顆粒介質(zhì)條件下,改變?nèi)肓鹘嵌葘?duì)葉輪以及隔舌位置的徑向力影響較大。并且葉輪徑向力影響規(guī)律與葉輪流道內(nèi)壓力脈動(dòng)強(qiáng)度規(guī)律相似,均在θ=45°時(shí)產(chǎn)生駝峰。

        圖12 葉輪徑向力分布Fig.12 Radial force distribution of the impeller

        圖13 隔舌徑向力分布Fig.13 Radial force distribution of the tongue

        3 結(jié)論

        離心泵性能隨入流條件的變化而改變,特別是在兩相流動(dòng)條件下,入流方式使得固液入流已不在均勻的條件下,本文研究的結(jié)論如下。

        (1)在液相和固液兩相條件下,離心泵的揚(yáng)程和效率均隨著入流角度的增大而有一定的減小,但清水條件下,在小流量工況0.6Qd時(shí)影響幅度最大,在固液兩相條件下,在大流量工況1.4Qd影響幅度最大。

        (2)在固液兩相條件下,葉片吸力面尾部受磨損影響最大,當(dāng)入流角度θ=60°時(shí),該位置的固體顆濃度最高。

        (3)在固液兩相條件下,隨著入流角度的增大葉輪內(nèi)部壓力脈動(dòng)幅值先增大后減小,說(shuō)明入流角度與含固體顆粒的工作介質(zhì)二者協(xié)同條件下對(duì)離心泵內(nèi)部影響較大。

        (4)在含同一濃度的固體顆粒介質(zhì)以及入流角度改變的情況下,離心泵徑向力有大幅度變化,即隨著角度的增大葉輪徑向力先增大后減小,隔舌徑向力則相反。

        猜你喜歡
        固液離心泵脈動(dòng)
        新學(xué)期,如何“脈動(dòng)回來(lái)”?
        家教世界(2023年25期)2023-10-09 02:11:56
        RBI在超期服役脈動(dòng)真空滅菌器定檢中的應(yīng)用
        我國(guó)新一代首款固液捆綁運(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)甲成功首飛
        上海航天(2022年2期)2022-04-28 11:58:46
        一種改善離心泵運(yùn)行狀態(tài)的方法
        大型立式單級(jí)引黃離心泵軸向力平衡的研究
        離心泵流場(chǎng)外特性及激勵(lì)數(shù)值計(jì)算
        高比速離心泵的高效設(shè)計(jì)研究
        地球脈動(dòng)(第一季)
        固液結(jié)合復(fù)合酶在保育豬日糧上的應(yīng)用研究
        廣東飼料(2016年1期)2016-12-01 03:43:00
        固液分離旋流器壁面磨損的數(shù)值模擬
        色偷偷av男人的天堂| 国产免费成人自拍视频| 一本久久a久久免费综合| 国产精品欧美一区二区三区| 欧洲午夜视频| 日本一区二区三区在线观看免费| 亚洲精品久久区二区三区蜜桃臀 | 婷婷成人亚洲综合国产| 色和尚色视频在线看网站| 国产成人av综合色| 亚洲av色无码乱码在线观看| 久久精品视频按摩| 亚洲一区二区三区精品视频 | 二区视频在线免费观看| 成年女人a毛片免费视频| 巨大欧美黑人xxxxbbbb| 日韩精品极品免费观看| 亚洲av成人av三上悠亚| 国产女人高潮叫床视频| 未满十八勿入av网免费| 久久免费看视频少妇高潮| 亚洲2022国产成人精品无码区| 人妻忍着娇喘被中进中出视频| 日韩精品一区二区三区毛片| 亚洲中文字幕在线第六区| 无码小电影在线观看网站免费| 国产mv在线天堂mv免费观看| 亚洲精品综合在线影院| 人妻少妇精品专区性色anvn | 一本色道久久亚洲综合| 亚洲av成人一区二区三区| 骚片av蜜桃精品一区| 国产激情一区二区三区成人| 未满十八勿入av网免费| 初高中生精品福利视频| 丰满少妇又爽又紧又丰满动态视频| 亚洲av日韩av激情亚洲| 成年午夜无码av片在线观看| 色综合久久久久综合一本到桃花网| 中文字幕免费人成在线网站| 亚洲av蜜桃永久无码精品|