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立式管道泵进水弯管和叶轮的参数化分析

来源：   时间：2022-04-22 10:11:05   热度：168℃

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导读：本文是由安徽凯润泵阀集团于2022-04-22 10:11:05发布的关于：的资讯，其主要内容为：本文以一台比转速约为 132 的立式 管道泵 作为研究 对象，基于 SST（Shear Stress Transfer，剪切应力传输模 型）对该泵多个运行工况进行非定常数值模拟，获取并 分析其内部的流场分布；...
本文以一台比转速约为 132 的立式管道泵作为研究 对象，基于 SST（Shear Stress Transfer，剪切应力传输模 型）对该泵多个运行工况进行非定常数值模拟，获取并 分析其内部的流场分布；使用 LHS（Latin Hypercube Sampling，拉丁超立方抽样）方法创建 300 组不同的设计 方案，对参数化设计后的原始泵进水弯管和叶轮进行优 化设计。最后，引入 Pearson 系数对上述所得的样本数据 进行相关性分析，从而获得不同几何参数对入流不均匀 度和泵性能影响的规律。
分析研究不同设计参数对于管道泵入 流及性能的影响，对管道泵的进水弯管和叶轮进行了参 数化设计，通过拉丁超立方抽样方法设计了 300 组样本， 并通过 Pearson 相关性分析了样本数据。研究结论如下： 1）不同流量下，管道泵进口流道内部均发现了不同 程度的流动分离现象，分离区随主流沿着弯管外侧壁面 向叶轮延伸；流动分离区域内发现了一组二次流反向涡 对，其强度和影响区域随着流量的增大而逐渐增大，且 进水弯管内部的流动分布呈现不对称性，反向涡对的位 置靠近远离隔舌的一侧； 2）设计流量及大流量工况下，进口流道内部的旋涡 结构以流动分离造成的二次涡对为主，而在小流量工况 下，回流漩涡的强度和影响区域要远大于分离涡；研究 表明，原始进口的设计对于叶轮入流具有显著的不利影响，指明了优化设计的必要性。 3）管道泵外特性参数主要与叶片安放角和叶片数相 关，而其内部流动的稳定性主要与进水弯管的外部形状 和叶片形状相关； 4）叶片进口安放角选择 40～50°，出口安放角选择 20～40°能够显著改善管道泵的性能，此区间内的管道泵 效率相较于原始模型平均提高了 5%。同时，增大进水弯 管的横向长度及第一弯道过渡段的长度，有利于提高管 道泵的稳定性，改善管道泵进水弯管的出流不均匀度。


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