国家自然科学基金(51269010)
- 作品数：24 被引量：110H指数：8
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- 相关机构：兰州理工大学普仑斯(福建)泵业有限公司重庆三峡学院更多>>
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- 相关领域：机械工程农业科学动力工程及工程热物理水利工程更多>>
- 背叶片宽度对离心泵水力性能与流场的影响研究被引量：6
- 2020年
- 保持叶轮后盖板与泵壳的间隙不变,通过改变背叶片宽度设计出4种不同离心泵叶轮方案。采用CFD仿真模拟对各方案下的模型泵进行了全流道数值计算,得到了背叶片宽度对离心泵外特性与后泵腔流场分布的影响规律。结果表明:背叶片间流道内的低压随其宽度的增加,面积和数值均先减小后增大;后泵腔内的压力梯度过渡均匀,在0.85倍叶轮半径处压力达到最低;当背叶片宽度较小时,叶片间流道内流线基本呈环状,液体流动比较顺畅;背叶片间流道内存在低速区及与叶轮背叶片旋转方向相反的旋涡,背叶片宽度越大旋涡越强烈;背叶片增加了泵的扬程与轴功率消耗,降低了泵的效率,其宽度变化对效率与轴功率影响较大,扬程变化则不明显;研究可为实际工程中控制背叶片宽度提供一定借鉴。
- 汪岩飞田亚平陶承军陈淘利敏政刘在伦
- 关键词：离心泵水力性能流场
- 叶轮轴向位移对离心泵腔液体压力的影响被引量：5
- 2014年
- 以IS 80-50-315型离心泵为研究对象,研究叶轮的轴向位移量对泵性能和泵腔液体压力的影响规律.实验研究表明,随着叶轮轴向位移的增大,泵扬程和效率降低,轴功率增大;前、后泵腔液体压力都降低,但后泵腔液体压力较前泵腔高;在设计流量条件下,测压点半径为146、116、83mm,轴向位移为0时后泵腔液体压力较前泵腔液体压力分别高1.03、0.56、2.52m,平均高1.37m;轴向位移为6mm时后泵腔液体压力较前泵腔液体压力分别高1.02、0.21、2.40m,平均高1.21m.并将实验结果与理论计算结果进行对比分析,验证了文献[11]给出的泵腔液体压力理论修正公式有较高的实用价值.
- 刘在伦贾晓张森石福翔孙雨
- 关键词：离心泵叶轮
- 离心泵平衡孔和背叶片对轴向力特性影响被引量：7
- 2019年
- 为研究平衡孔和背叶片对低比转数离心泵轴向力特性的影响,选用一台IS80-50-315型离心泵为研究对象,分别对只有平衡孔、只有背叶片及二者皆有、皆无4种方案进行试验与数值分析.结果表明,背叶片对泵水力性能的影响大于平衡孔,且对泵能量损耗起主导作用.在额定工况下,前泵腔内液体压力沿径向具有“阶梯型”变化规律,后泵腔内液体压力近似线性增大,平衡腔内液体压力随流量变化几乎呈直线分布趋势;同一台试验泵中,平衡孔对前泵腔和平衡腔内液体压力影响更大,背叶片对后泵腔内液体压力降低效果更佳.叶轮加背叶片后所受扭矩明显增大,仅有平衡孔时扭矩稍有增加.全流量工况下平衡孔对轴向力的平衡能力优于背叶片;两者共同存在时,平衡轴向力效果最差.
- 刘在伦芦维强赵伟国赵伟国
- 关键词：离心泵平衡孔背叶片轴向力数值模拟
- 自循环多功能离心泵教学实验台研制与教学实践被引量：1
- 2015年
- 介绍了自循环多功能离心泵教学实验台的结构及功能特点,从开拓学生视野、提高学生实验兴趣和实验动手能力等角度出发,在实验台设计中解决了实验台的稳定性与精度、功能集成与小型化、指针式仪表与传感器并存、同一参数用不同测量仪表测量等教学实验中的问题,也为教师的科研成果紧密融入实验教学中、自主研发高精确度、多功能实验教学设备提供了值得借鉴的经验。
- 刘在伦王仁忠王东伟
- 关键词：离心泵教学实验台参数测量教学实验
- 离心泵新型轴向力平衡装置动态轴向力计算及设计方法被引量：3
- 2018年
- 采用动静环内半径不变加大其外半径的方法,对轴向间隙为0.1~1.0mm时其内的液体压力分布、泄漏量、动环上轴向力进行了数值计算及分析.结果表明:轴向间隙液体压力沿半径方向逐渐增大,其关系曲线是斜直线,但动静环外半径与内半径比值和轴向间隙大小对其斜率有明显影响;在相同的动静环的外半径与内半径的比值时,隙径比增大,泄漏量系数具有先急剧增大然后趋于平坦的变化规律,而轴向力系数具有先急剧减少然后趋于平坦的变化规律.从控制轴向力减少液体泄漏量的角度,提出了过渡区隙径比可作为轴向间隙设计的理论依据.对平衡腔内不安装平衡装置时平衡腔液体压力进行了测试,对比分析了平衡装置减少轴向力的效果.
- 刘在伦杨建霞吴新瑞邵安灿
- 关键词：离心泵轴向力
- 离心泵浮动叶轮轴向间隙的液体流动分析及轴向力计算被引量：14
- 2013年
- 为了研究浮动叶轮轴向间隙变化对其液体泄漏量及压力、液体作用在不锈钢盘上轴向力的影响规律,将径向和轴向的间隙液体流动分别简化为平行平板间粘性层流运动和轴对称二维粘性层流运动,基于液体通过径向和轴向的间隙泄漏量相等,推导出了计算轴向间隙的液体泄漏量及压力、液体作用在不锈钢盘上轴向力的数学表达式。并通过设计实例计算,绘制出了轴向间隙的液体泄漏量和液体作用在不锈钢盘上轴向力与轴向间隙变化的关系曲线,从控制一定泄漏量并减少轴向力的角度出发,分析得出轴向间隙取0.4～0.8mm较为适宜。并在平衡腔内不安装不锈钢盘和石墨盘条件下,计算出了平衡腔内液体作用在叶轮上轴向力。通过比较分析,浮动叶轮有明显减少轴向力的效果。
- 刘在伦许立中贾晓吴佼王东伟
- 关键词：轴向力叶轮轴向间隙泄漏量
- 叶轮后密封环直径加大量对轴向力特性的影响被引量：2
- 2013年
- 以300QJ230-40/2型潜水泵为研究对象,以清水为介质,采用标准k-ε湍流模型在多重参考系下对该泵全流道进行了定常不可压数值模拟,获得了外特性和轴向力预测值,并绘制了性能曲线和轴向力随扬程变化的关系曲线;采用机械法对该泵轴向力进行了试验测量,并将模拟值与试验值进行对比分析.结果表明:在0.8Qsp～1.2Qsp(对应扬程为46～36 m)的工作区域,泵性能和轴向力的数值计算结果与实测结果基本吻合.在叶轮前密封环直径、平衡孔直径及数量不变的条件下,在叶轮后密封环直径加大量Δrm≠0时,对该潜水泵进行了全流道数值模拟和轴向力数值计算,绘制了不同后密封环直径下泵轴向力随扬程变化的关系曲线,结果表明了加大后密封环直径能有效地减小轴向力;绘制了轴向力系数与比面积关系的无因次曲线.
- 刘在伦李振华吴佼曾继来
- 关键词：潜水泵轴向力数值模拟
- 后密封环直径对离心泵轴向力特性的影响被引量：1
- 2020年
- 为了研究叶轮后密封环直径大小的变化对离心泵平衡腔液体压力和轴向力的影响,对泵进行了全流道三维建模和仿真模拟;经对比发现,离心泵性能的数值模拟与试验测试结果基本吻合.在此基础上,对泵后密封环直径90~140 mm范围内泵扬程、效率和轴功率进行预测,研究泵设计工况下,后密封环直径对平衡腔内液体压力沿轴向和径向的分布规律,及其对轴向力的影响,并绘制出扬程系数与轴向力系数的量纲一关系曲线.结果表明:同一流量工况下,增大后密封环直径时,泵扬程降低,效率降低,轴功率提高,且后密封环直径越大,其对泵性能的影响越显著;同一后密封环直径下,平衡腔内液体压力沿轴向基本保持不变,压力由泵轴至密封环出口处沿径向增大;轴向力系数曲线是非线性曲线,当比面积K减小时,轴向力系数逐渐增大,当K=0.25时,轴向力几乎为零,此时泵的轴向力平衡能力最优.
- 刘在伦徐航芦维强陈淘利
- 关键词：离心泵轴向力数值模拟
- 离心泵平衡孔液体泄漏量试验与分析被引量：8
- 2017年
- 针对离心泵上叶轮平衡孔的实际液体泄漏量难以测量的问题,设计了通过调节平衡腔液体压力来测量平衡孔液体泄漏量的试验装置,在平衡孔直径4、6、8、11 mm条件下对泵性能、平衡孔液体泄漏量和平衡腔液体压力进行了测试及分析,获得了不同直径平衡孔下泵的性能曲线、平衡孔泄漏量系数和轴向力系数与比面积的关系曲线。试验结果表明:加大叶轮平衡孔直径会使泵的扬程降低、输入功率增大和效率降低;平衡孔液体泄漏量系数与比面积关系曲线有明显的规律性,其随着比面积增大而减小,且扬程系数对其有较大的影响;轴向力系数曲线是非线性曲线,在比面积小于2.5时,轴向力系数随比面积增大而急剧减小;比面积大于等于2.5小于等于4.5时,轴向力系数曲线趋于平坦,其均值为0.112;比面积大于4.5时,轴向力系数曲线几乎与横坐标平行,其均值为0.067。该研究为较精确计算平衡孔液体泄漏量与平衡腔区域的轴向力提供了参考。
- 刘在伦陈小昌王东伟侯祎华
- 关键词：离心泵叶轮轴向力
- 离心泵轴向力计算方法研究与试验验证被引量：8
- 2015年
- 在设计工况下平衡腔液体压力数学模型计算中,引入了泵腔液体压力损失修正系数,解决了有液体泄漏时泵腔进口与后密封环进口液体压力差的计算问题.以降速后的IS80-50-315型离心泵为例,采用改变叶轮平衡孔直径和后密封环间隙来改变比面积的方法,研究了设计工况下平衡腔液体压力数学模型和轴向力的特性.研究结果表明,设计工况下平衡腔液体压力数学模型特性曲线,可以解决轴向力计算中平衡腔区域叶轮后盖板液体压力差计算这一关键问题;平衡腔液体压力是由平衡孔和后密封环构成的2道"闸阀"协联调节的结果,从控制轴向力角度,可通过轴向力特性曲线寻求叶轮平衡孔直径与后密封环间隙的最佳比值.用2个测试实例验证了应用设计工况下平衡腔液体压力数学模型计算轴向力的可靠性.
- 刘在伦曾继来邵安灿吴新瑞
- 关键词：离心泵轴向力平衡腔
