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中国科学院工程热物理研究所专利：一种超低比转速离心泵叶轮的二元粘性水力设计方法
为研究离心泵叶轮流道内纤维颗粒对液相流场的影响，首先采用CFD-DEM耦合方法模拟离心泵内纤维颗粒悬浮液的流动情况；然后采用透明有机玻璃材料制造模型泵，通过外特性实验及PIV实验对叶轮流道内头发纤维悬浮液的流动进行可视化实验验证；最后基于PIV实验结果对叶轮流道内流场进行分析。结果表明，随着泵内纤维质量浓度提高，泵效率随之提高；纤维质量浓度达到0.2%时，明显呈现出减阻效应。在小流量工况下，当输送...
自然循环工况下离心泵阻力特性的实验研究与数值模拟
离心泵 自然循环 压降 损失系数
2020/1/17
停转后泵的阻力特性对自然循环流量影响明显。为研究低流量自然循环工况下离心泵的阻力特性，设计了实验台架，对离心泵的正向压降、反向压降和损失系数进行了测量，实验雷诺数为2.0×104～1.5×105。实验表明：相同雷诺数下，反向压降明显高于正向压降；雷诺数大于8×104时，损失系数基本保持不变，而低雷诺数下损失系数随雷诺数的降低有增大的趋势；基于实验得到了损失系数的经验关系式。采用CFD方法对离心泵的...
为研究低比转速离心泵内部气液两相流动的流型和气泡直径的变化规律，采用高速摄像技术对泵内部气液两相流动进行可视化试验，同时采用Eulerian-Eulerian非均相流模型和RNG k-ε湍流模型对泵内部气液两相流动进行数值模拟，得到不同进口气相体积分数 下叶片表面中间流线气相体积分数随中间流线相对位置的变化规律。研究结果表明：当 从0.4%增大到3.5%时，叶轮内部流型分别为泡状流、聚合泡状流、气...
为了评价计算流体动力学在单流道离心泵性能预测中的精度，以一台比转速为140的单流道离心泵作为研究对象，基于试验测试结果，对比分析了定常及非定常计算方法的性能预测结果，研究了标准k-ε湍流模型（Standard k-ε）、重正化群k-ε湍流模型（Renormalization group k-ε，RNG k-ε），标准 k-ω 湍流模型（Standard k-ω）和SST k-ω湍流模型（Shear...
离心泵中存在各种间隙，其间隙流动极其复杂，易出现泄漏流、间隙涡等复杂湍流，影响离心泵的水力性能及运行稳定性。该文结合数值模拟与试验方法，采用SST k –ω湍流模型，研究半高导叶端面间隙对离心泵水力性能及内部流场的影响规律，重点探讨半高导叶端面间隙对离心泵水力性能的影响机理。结果表明，适当的半高导叶端面间隙能有效改善离心泵水力性能，拓宽其高效区，导叶叶高为1.0时，最高效率点流量37.5 m3/h...
多级离心泵的单级增效研究
多级离心泵 单级效率 单级扬程 流场分析
2018/11/20
为提高D46-50X4型多级离心泵的单级运行效率，使用CFX流体分析软件，选取k-ε湍流模型，对其内部流场进行数值模拟，得出减损其效率的主要原因，设计新的导叶及叶轮，并对离心泵原始模型与改进模型的流场进行数值模拟与分析。结果表明：离心泵的原始模型中叶轮流道进口与导叶扩散段进口均存在明显漩涡，严重降低该型泵的效率；通过减小叶轮外径和调整叶轮流道型线，改进原始模型中的圆盘摩擦损失及叶轮流道内漩涡堵塞；...
半开式单叶片螺旋离心泵叶轮内部压力脉动研究
半开式单叶片螺旋离心泵 叶轮 多面体网格 压力脉动 非定常数值计算
2016/12/23
半开式单叶片螺旋离心泵由于叶轮结构不对称、叶轮与蜗壳之间的动静耦合作用以及叶顶间隙泄漏等因素的共同作用，泵内部伴随着很强的压力脉动效应，不利于机组的安全运行。针对比转数ns为237的半开式单叶片螺旋离心泵，以CCM+为仿真平台，采用多面体网格划分计算区域，进行全流场定常/非定常数值计算，监测叶轮叶片进口附近及叶片中部区域的压力脉动。结果表明：数值计算监测得到的压力脉动趋势与试验结果基本一致，但在监...
设计了针对泵腔和平衡腔的液体压力测试装置，采用同一块压力传感器测量不同测点压力的方法，对不同直径平衡孔前、后泵腔和平衡腔的液体压力进行了测试及分析。试验发现，对这种前后密封环直径相同的叶轮，在密封环正常时密封环以上的前、后泵腔液体压力分布是不同的,且后泵腔液体压力普遍较前泵腔液体压力高。基于有、无液体泄漏泵腔液体压力曲线的分析，引入了泵腔液体压力损失系数，提出了设计工况有液体泄漏泵腔液体压力计算公...
导叶式离心泵内部流动特性数值模拟
离心泵 导叶 动静干涉 数值模拟
2016/12/21
采用SST k—ω湍流模型对导叶式单级离心泵内部流场与压力场进行非稳态数值模拟，并进行试验验证。根据数值计算结果分析导叶、蜗壳内非定常压力回收与总压损失、压力脉动等特性。结果表明，数值模拟性能预测结果与试验结果较吻合；由于动静干涉作用影响，导叶与蜗壳内总压损失、静压回收呈现周期性波动，且导叶内总压损失与静压回收都大于蜗壳；导叶内大量漩涡主要由导叶叶片前缘漩涡诱导产生，且逐渐向出口延伸，而蜗壳内漩涡...