摘要：为研究低比转速离心泵内部流场分布情况,借助于PIV试验,结合数值仿真方法对一台叶轮直径为187 mm、比转速为70的离心泵叶轮通道流场进行了测量及数值模拟计算。为对比不同湍流模型计算结果的可信度,分别采用Standard k-ε模型、RNG k-ε模型、SST k-ω模型进行计算,并将流场计算结果与PIV试验结果进行了对比。研究结果表明:在小流量工况下,叶轮通道内速度分布较不均匀,在通道后半区域靠近叶片工作面存在明显的低速区,叶片背面的中前部区域附近出现高速区;随着流量增大,叶轮通道内部速度分布渐趋均匀,水流出口角增加。三个湍流模型计算结果与试验结果吻合较好,尤其是对低速区的模拟较好。对比三个不同的湍流模型,在小流量工况及设计流量工况下,RNG k-ε模型计算结果与试验值更为接近;在大流量工况下,Standard k-ε模型计算结果与试验值吻合更好。对比离心泵整体性能表现,扬程、效率计算结果均远高于试验测量值。

摘要：依据离心泵叶轮出口宽度、比转速的计算式推导得出了计算低比转速离心泵流量、扬程及比转速放大系数的计算公式,公式体现了放大系数和叶轮水力参数间的关系。提出了建立在离心泵性能预测基础上的理论计算低比转速离心泵最佳流量、扬程及比转速放大系数的方法,解决了泵行业一直依据经验统计值确定其放大系数不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题。实例表明:提出的方法能够提高低比转速离心泵在设计工况点的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论。

摘要：为了研究在大包角下低比转速离心泵叶轮的水力性能,本文采用CFD数值模拟并结合试验对大包角下的低比转速离心泵叶轮进行优化设计。在叶轮其他参数相同的条件下,对包角300°的9种方案分别进行数值计算,对试验结果采用极差分析,得到了300°大包角下叶轮的最优参数组合,并对比了该参数组合下泵数值模拟结果与试验结果。研究结果表明:数值模拟预测的泵外特性与试验结果基本符合,验证了数值模拟结果的准确性。研究结果为低比转速离心泵大包角叶轮的设计提供了一定的理论参考。

摘要：依据离心泵叶轮出口宽度、比转速的计算式推导得出了计算低比转速离心泵流量、扬程及比转速放大系数的计算公式,提出了建立在离心泵性能预测基础上的理论计算低比转速离心泵最佳流量、扬程及比转速放大系数的方法,解决了泵行业一直依据经验统计值确定其放大系数不能使低比转速离心泵在设计点效率最高的问题.经实例验证表明:本文提出的方法能够提高低比转速离心泵在设计工况点的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论.

摘要：依据离心泵的面积比原理,提出了建立在面积比原理基础上低比转速离心泵在加大流量设计后计算面积比、第八断面面积的方法及计算公式,此面积比和第八断面面积与泵的流量加大系数、比转速加大系数有关,解决了依据经验统计值确定面积比且不能使低比转速离心泵在设计点效率最高这一问题.实例表明:提出的计算方法能够提高低比转速离心泵的效率,充实了低比转速离心泵的设计理论.

摘要：建立了求解低比转速离心泵加大流量设计时计算2个放大系数的约束方程组,数值计算得到了能够在运行点得到最高效率的比转速放大系数和流量放大系数的系列曲线图。进而得到了比转速放大系数与流量放大系数的关系,以及建立在这一关系基础上的叶轮出口宽度计算公式。现有的采用加大流量设计法得到优秀的水力模型大都满足计算得到的结果,一般设计采用的叶轮出口宽度计算的经验公式也与计算结果相吻合。然后以实例对低比转速离心泵加大流量法设计的关键几何参数的选取进行了分析并进行了实验研究。

摘要：为了探究不同叶片圆周厚度变化规律对低比转速离心泵性能的影响,选取一比转速为35.72的离心泵为研究对象,在确保泵其它几何参数一致的情况下,构造四种不同叶片圆周厚度变化规律的叶轮。基于雷诺时均N-S方程和标准k-Epsilon湍流模型,利用ANSYS Workbench 17.0中的流体分析软件CFX进行五种不同流量工况的数值模拟,得到扬程、轴功率、水力效率、内流场等内外特性,以期为低比转速离心泵的设计提供一定的理论参考。

摘要：在低比转速离心泵的设计过程中,叶片厚度对叶轮性能的影响很少被考虑。在运用速度系数法设计叶轮时,也只是将叶片厚度的影响放在排挤系数的因数中参与扬程计算,没有从根本上研究叶片厚度与低比转速离心泵叶轮性能的关系。本研究运用数值模拟方法对叶片出口厚度δ2=5、10和15 mm 3种方案进行分析,计算工况范围取(0.2-1.4)Qd。结果显示:出口处叶片厚度增加会改变叶轮出口处喉部条件,对流道内的流动情况产生影响;叶片厚度增加会使扬程和效率有所提高,同时轴功率也随之增加。

摘要：低比转速泵应用广泛,具有不可替代的重要性。低比转速泵的高扬程、小流量的外特性决定了这类泵的叶轮应有适合其自身特点的设计原理和方法,这些原理和方法与一般离心叶轮应有所区别。近年来,该领域新的发展和成果不断出现,低比转速离心泵的性能如效率、最大轴功率等得到了明显改善。广泛收集国内外近年所发表的有关低比转速离心叶轮的水力设计新方法的文献资料,对这些方法进行分析、整理与概括,发现其合理的先进要素,涉及低比转速叶轮主要几何参数的选择与计算、圆柱形叶片具有优势的投影型线的导出与几何特性分析,总结出低比转速离心叶轮近期出现的新的设计原则和方法,为企业设计人员的设计实践提供新的参考,以求提高这类泵的水力性能。

摘要：为了更精确地选用低比转速离心泵加大流量设计法的放大系数,简单介绍了低比转速离心泵加大流量设计的基本原理和设计目标,根据加大流量设计法的基本原理,得到了设计目标的数学公式;根据各参数间的经验数据,组成了求解低比转速离心泵加大流量设计时,求解流量放大系数和比转速放大系数的封闭方程.在此基础上进行了数值求解,得到了比转速在23-90,流量在3-30 m3/h之间的泵采用加大流量设计时,选取流量放大系数和比转速放大系数的系列曲线图.目前已有水力模型的取值,都满足计算得到的系列曲线.