离心泵叶轮的水力设计

离心泵叶轮的水力设计

叶轮是泵的核心部分，泵的性能、效率、抗汽蚀性能、特性曲线的形状均与叶轮的水力设计有重要关系。因此，叶轮水力设计的质量决定着所设计出来的泵的质量。

整个设计的设计流程图如下图 1所示

图1 设计流程图

1泵主要设计参数和结构方案的确定

本设计给定的设计参数为：

流量Q=336mh=0.0933ms，扬程H=55m，装置汽蚀余量NPSHa?3.3m。

3

3

2确定泵的总体结构形式和泵进出口直径

泵吸入口直径 泵的吸入口直径由合理的进口流速确定，而泵的入口流速一般为3ms。暂取2.7ms

泵的吸入口直径按下式确定

Ds?取标准值210mm

4Q?s??4?0.0933?209mm

2.7?3.14 泵的排出口直径为Dt?0.8Ds?168mm （因设计的泵扬程较低） Dt—泵吸入口直径

Ds—泵排出口直径

1

将选定的标准值Dt?210mm代入上式，得泵的进出口流速为2.69ms。

3泵转速的确定

考虑到泵的转速越高，泵的体积越小，重量越轻，理应选择较高的转速，但又因为转速和比转速有关，而比转速有和效率有关，综合考虑各方面因素，取n=2900 rmin

4汽蚀计算

a 泵的安装高度

山东大学

ShanDong University

离心泵水力模型的设计与数值模拟验证

姓名： 刘自亮 学号： 201300160104 学院： 机械工程学院 专业： 过程装备与控制工程 日期： 2016,5,15

1

过程流体机械 离心泵

目录

一、离心泵水力模型的设计 ........................................................................................................... 3

1、泵的主要设计参数和结构方案的确定 ............................................................................. 3

1-1设计参数和要求 .........

离心泵叶轮轮毂头部形状对进口的影响

摘要：通过对离心泵叶轮轮毂头部大小，形状，对离心泵性能的影响进行数值模拟研究，给出了分析过程和分析结果，能为离心泵模型建立者提供一些轮毂方面的理论参考。 关键词：离心泵，叶轮轮毂，数值模拟 1前言

叶轮是离心泵最主要的部件。它一般由两个圆形盖板以及盖板之间若干片弯曲的叶片和轮毂所组成，如图6-2所示。叶片固定在轮毂上，轮毂中间有穿轴孔与泵轴相联接。目前多采用铸铁、铸钢和青铜制成。

叶轮轮毂直径必须保证轴开孔在开键槽之后有一定的厚度，使轮毂具有足够的强度，而根据经验公式轮毂直径d=（1.2-1.4）d，其中d是叶轮处的轴径。而泵轴是主要的载荷，它的直径应按其承受的外载荷（拉、压、弯、扭）和刚度及临界转速条件确定。 然而当我们对某一些型号的离心泵进行设计时，轮毂头部的大小，形状却是一个无定量的问题，人们对离心泵轮毂头部方面的研究甚少，因此本人以is65-50-125型号离心泵为例，用数值模拟的方法研究叶轮轮毂头部大小，形状对离心泵进口流场，效率的影响。 is65-50-125型号离心泵的资料如下：

3数值模拟和求解方法

第一节 离心泵的结构与工作原理

一、泵的类型及应用

泵不仅使用在石油化工生产中，而且在国民经济的各个部门也都有广泛的应用，如城市的给排水、农村的灌溉和排涝、机械工业中机器的润滑和冷却及热电厂和原子能发电站等都要使用泵，所以泵也是一种通用设备。由于泵的用途极为广泛，备输送液体的性质有时差异也很大，为了满足不同场合对泵性能的要求，泵的种类也十分繁多，通常可按工作原理和用途进行分类。 （一）按泵的工作原理分类

按工作原理可分为容积式泵、叶片式泵和其他类型泵。 1、容积式泵

容积式泵是依靠泵内工作容积的大小做周期性变化来输送液体的，当工作容积增大时，泵吸入液体；工作容积减小时、泵排出液体。根据工作机构的运动特点有往复泵和回转泵两种。往复泵的工作机构作往复运动，属于这种类型的有活塞泵、柱塞泵及隔膜泵等。回转泵的工作机构作定轴转动，属于这种类型的有齿轮泵、螺杆泵、滑片泵等。 2、叶片式泵

叶片式泵是依靠一个或数个高速旋转的叶轮推动液体流动、实现液体输送的。根据液体在泵内的流动方向有离心泵、轴流泵、混流泵及漩涡泵。

除了容积式泵和叶片式泵外，还有一些其他类型的泵，如喷射泵、

1

水锤泵、电磁泵等。 （二）按泵的用途分类

离心泵填空题

2在离心泵的运转过程中， 是将原动机的能量传递给液体的部件，而 则是将动能转变为静压能的部件。

3．离心泵的流量调节阀应安装在离心泵 的位置上，而正位移泵调节阀只能安装在 位置上。

4、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为 1100kg/m3但其他物性与水相同的溶液，则流量 ，扬程 ，功率 。（增大，不变，减小，不能确定）

3、用一台离心泵输送某液体，当液体温度升高，其它条件不变，则离心泵所需的扬程 ，允许安装高度 。

2、产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。 3、用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m-3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同)，与输送水相比，离心泵的流量 ,扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。(变大,变小,不变,不确定)

3、在离心泵性能测定实验中，当水的流量由小变大时，泵入口处的压强 。 3、泵的扬程的单位是

离心泵填空题

2在离心泵的运转过程中， 是将原动机的能量传递给液体的部件，而 则是将动能转变为静压能的部件。

3．离心泵的流量调节阀应安装在离心泵 的位置上，而正位移泵调节阀只能安装在 位置上。

4、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为 1100kg/m3但其他物性与水相同的溶液，则流量 ，扬程 ，功率 。（增大，不变，减小，不能确定）

3、用一台离心泵输送某液体，当液体温度升高，其它条件不变，则离心泵所需的扬程 ，允许安装高度 。

2、产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。 3、用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m-3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同)，与输送水相比，离心泵的流量 ,扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。(变大,变小,不变,不确定)

3、在离心泵性能测定实验中，当水的流量由小变大时，泵入口处的压强 。 3、泵的扬程的单位是

离心泵填空题

2在离心泵的运转过程中， 是将原动机的能量传递给液体的部件，而 则是将动能转变为静压能的部件。

3．离心泵的流量调节阀应安装在离心泵 的位置上，而正位移泵调节阀只能安装在 位置上。

4、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为 1100kg/m3但其他物性与水相同的溶液，则流量 ，扬程 ，功率 。（增大，不变，减小，不能确定）

3、用一台离心泵输送某液体，当液体温度升高，其它条件不变，则离心泵所需的扬程 ，允许安装高度 。

2、产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。 3、用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m-3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同)，与输送水相比，离心泵的流量 ,扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。(变大,变小,不变,不确定)

3、在离心泵性能测定实验中，当水的流量由小变大时，泵入口处的压强 。 3、泵的扬程的单位是

离心泵、管道泵、多级泵、管道离心泵标准汇编

离心泵、管道泵、多级泵、 离心泵、管道泵、多级泵、管道离心泵标准汇编标准编号 GB19762-2005 标准中文名称 清水离心泵能效限定值及节能评价值 炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用 技术条件 Centrifugal pumps for refinery, chemical and petrochemical processes--General technical specifications End-suction centrifugal pumps--Baseplate and installation dimensions Technical specifications for centrifugal pumps--Class II Technical specifications for centrifugal pumps--Class Ⅲ End-suction centrifugal pumps-Dimensions of cavities for mechanical seals and for soft packing End-suction centrifugalpumps

低比转速离心泵复合叶轮内部流动的数值计算

第33卷第4期2007年8月兰　州　理　工　大　学　学　报

JournalofLanzhouUniversityofTechnologyVol.33No.4

Aug.

2007

　　文章编号:167325196(2007)0420047204

低比转速离心泵复合叶轮内部流动的数值计算

齐学义1,张　东2,刘在伦1,姬孝斌1,徐　洁1,凤尔桐1

(1.兰州理工大学流体动力与控制学院,甘肃兰州　730050;2.兰州电机有限责任公司,甘肃兰州　730050)

摘要:采用奇点分布法对普通结构型式的低比转速离心泵叶轮内部流动进行数值计算,通过对由长、短叶片构成的复合叶轮内部流场的实例计算,验证奇点分布法的可行性与适用性.实例计算结果表明:该方法不仅可行、适用,而且显示出一些突出的优越性.指出该方法在计算过程中相关参数的选取对计算结果的影响,并提出这些参数取值范围的建议.

关键词:复合叶轮;低比转速;奇点分布法;内部流动;数值计算中图分类号:TK730.2　　文献标识码:A

Numericalcomputationofinneric

speedQIXue21,1,JIXiao2bin1,XUJie1,FENGEr2tong1

(1.Co

1、 什么是气缚现象？什么是气蚀现象？如何防止？

2、 离心泵的工作原理与主要部件？各部件主要作用是什么？ 3、 离心泵有哪几个性能参数？有哪几个特性曲线？ 4、 什么是离心泵的比例定律与切割定律？

5、 判断离心泵抗气蚀能力的参数有哪几个？允许吸上真空高度与允许气蚀余量是如何定义的？

6、 离心泵的特性曲线方程是什么？它与什么有关？与什么无关？ 7、 流体在离心泵内的流量损失有哪几种？ 8、 离心泵的性能曲线图由哪几条曲线组成？ 9、 什么是泵的设计点？泵的工作点如何确定？

10、对一定的管路，当用两台相同离心泵串联（或并联）操作时，其压头（流量）与使用同一台泵时的压头（流量）的关系为什么？ 11、在离心泵的组合方式选择时，对低阻管路，应采用那种组合方式？对高阻管路又如何？ 12、离心泵铭牌上表明的压头是指该泵在规定转速，最高效率下对单位重量的20℃的水提供的能量，对吗？

13、那种形状的叶片提供的压头最高？离心泵采用那种形状的叶片？为什么？ 14、离心泵的选用有那几条原则？

15、液体密度与离心泵的理论压头有何关系？同一压头下，泵进出口的压差与流体的密度有何关系？

16、什么是正位移特性？

17、提高往复泵流量的均匀性可采用那些措施？