排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2011, Vol. 29 Issue (4): 312-315    DOI: 10.3969/j.issn.1674—8530.2011.04.008
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井用潜水泵导叶的正交试验与优化设计
周岭1, 施卫东1, 陆伟刚1, 许荣军2, 王川1
( 1. 江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏 镇江 212013; 2. 南京市水泵工程技术研究中心,江苏 南京 211500)
Orthogonal test and optimization design of submersible pump guide vanes
Zhou Ling1,Shi Weidong1,Lu Weigang1,Xu Rongjun2,Wang Chuan1
(1.Research Center of Fluid Machinery Engineering and Technology,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu 212013,China;2.Nanjing Technical and Research Center of Pump,Nanjing,Jiangsu 211500,China)
 全文: PDF (455 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 为提高井用潜水泵的性能,采用正交试验的方法,按照L9(34)正交表,选取流道式导叶的叶片包角、叶片进口安放角、过渡段包角等4个因素,每个因素取3个水平,设计出9个导叶.采用变角对数螺线设计导叶叶片型线,并分别将9个导叶与同一个叶轮装配.通过Fluent提供的标准k-ε湍流模型、SIMPLEC算法、二阶迎风方程,对包含叶轮、导叶在内的两级井用潜水泵进行了全流场数值计算,从而获得了9组设计方案在额定工况下的效率、扬程.通过正交试验法分析了各几何参数对效率、扬程的影响规律,利用极差分析找到了影响流道式导叶性能的主要因素和次要因素,并提出了性能较优的模型泵设计方案.导叶叶片包角与叶片进口安放角对井用潜水泵的效率、扬程影响较大.样机试验结果表明:较优方案在额定工况下的泵效率为67.51%,单级扬程为13.84 m,其扬程与效率均超过国内同类产品及国家标准.
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周岭
施卫东
陆伟刚
许荣军
王川
关键词井用潜水泵   导叶   优化设计   正交试验   数值模拟     
Abstract:  In order to improve the performance of submersible pumps,with a channel-type guide vane as research object,an L9(34) orthogonal experiment was performed with four factors and three values including blade wrap angle of guide vane,blade inlet angle,and the wrap angle of transition,etc.9 channel-type guide vanes were designed.The blade profile of guide vane was designed to be vary angle logarithmic spiral,9 guide vanes were coupled with the same impeller.The whole flow field of two-stage submersible pump at the operating point for design was simulated by Fluent using the standard k-ε turbulence model,SIMPLEC algorithm,second-order upwind scheme to solve and analyze the indepen-dent of the number of the grid.9 groups of the efficiency and head in design scheme were obtained.The effects of geometrical parameters on efficiency,head were researched using orthogonal test method.The primary and secondary factors of the design parameters were acquired by way of variance analysis.Blade wrap angle of guide vane and blade inlet angle has a greater impact on submersible pump performance.According to the test result,an optimum program to further design was put forward.After manufactured and tested,the efficiency of the final optimal design model pump at rated flow point is of 67.51% and the single-stage head is of 13.84 m.The efficiency and head were significantly improved compare with similar products and national standards.
Key wordssubmersible pump   guide vane   optimization design   orthogonal test   numerical simulation   
收稿日期: 2011-03-21; 出版日期: 2011-07-30
基金资助:

国家科技人员服务企业行动项目(2009GJC30002);江苏高等学校优秀科技创新团队计划项目(苏教科(2009)10号)

通讯作者: 周 岭( 1985-), 男, 河南南阳人, 博士研究生( zhouling6617@163.com) , 主要从事水泵研究.   
作者简介: 施卫东( 1964-), 男, 江苏如东人, 研究员, 博士生导师( wdshi@ ujs.edu.cn) , 主要从事流体机械及工程研究.
引用本文:   
周岭, 施卫东, 陆伟刚等. 井用潜水泵导叶的正交试验与优化设计[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(4): 312-315.
ZHOU Ling, Shi-Wei-Dong, Lu-Wei-Gang et al. Orthogonal test and optimization design of submersible pump guide vanes[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2011, 29(4): 312-315.
 
[1] 施卫东,王洪亮,于学军等.深井泵的研究现状与发展趋势[J].排灌机械,2009,27(1):65-66.
[2] Golcu M,Pancar Y,Sekmen Y. Energy saving in a deep well pump with splitter blade [ J ]. Energy Conversion and Management, 2006,47 (5) : 638 - 651.
[3] 丛小青,袁寿其,袁丹青.无过载排污泵正交试验研究[J].农业机械学报,2005,36(10):66-69.
[4] 张金亚,朱宏武,李艳等.基于正交设计方法的混输泵叶轮优化设计[J].中国石油大学学报自然科学版,2009,33(6):105-110.
[5] 工洪亮,施卫东,陆伟刚,等.深井离心泵的水力设计和二次回归正交试验[J].排灌机械工程学报,2010,28(6):479-483.
[6] 沈艳宁,袁寿其,陆伟刚,等.复合叶轮离心泵数值模拟正交试验设计方法[J].农业机械学报,2010,41(9):22-26.
[7] 陆伟刚,张启华,施卫东.深井离心泵叶轮极大直径设计法[J].排灌机械,2006,24(5):1-7.
[8] Sift W D,Lu W G, Wang H I,, et al. Research on the theory and design methods of the new type submersiblepump for deep well [ C]//Proceedings of the ASME 2009Fluids Engineering, Division Summer Meeling, 2009 : 91 - 97.
[9] 施卫东,张启华,陆伟刚.新型井泵水力设计及内部流动的数值模拟[J].江苏大学学报:自然科学版,2006,27(6):528-531.
[10] 周岭,施卫东,陆伟刚,等.深井离心泉数值模拟与试验[J].农业机械学报,2011,42(3):69-73.
[11] 王褊军.汁算流体动力学分析-CFD软件原删与应川[M].北京:清华大学出版社,2004.
[1] 袁寿其, 叶丽婷, 张金凤, 袁野, 张伟捷. 分流叶片对离心泵内部非定常流动特性的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(4): 373-.
[2] 董亮, 刘厚林, 谈明高, 王凯, 王勇. 离心泵全流场与非全流场数值计算[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 274-278.
[3] 李树勋1,2, 徐登伟1, 李确1, 王朝富1. 倒吊桶先导式蒸汽疏水阀的设计与数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 346-350.
[4] 崔宝玲1, 黄达钢1, 史佩琦1, 金庆明2. 叶顶间隙对低比转数半开式离心泵性能的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 283-288.
[5] 程效锐, 李仁年, 黎义斌, 范赢, 申立新. 螺旋离心泵叶片变螺距型线方程[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 289-294.
[6] 邴浩, 曹树良, 谭磊, 陆力. 混流泵导叶对其性能的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 125-130.
[7] 常书平, 王永生. 基于CFD的混流泵空化特性研究[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 171-175.
[8] 袁建平, 金荣, 陈红亮, 付燕霞, 孙威. 离心泵用赫姆霍兹水消声器声学特性数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 141-146.
[9] 何秀华, 李富, 毕雨时, 邓志丹, 王健. 单振子双腔体V形管无阀压电泵的流场分析[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 153-156.
[10] 张德胜, 施卫东, 王川, 王国涛, 邹萍萍. 斜流泵叶轮和导叶叶片数对压力脉动的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 167-170.
[11] 杨敏官, 尹必行, 康灿, 孙鑫恺, 车占富. 绕水翼非定常空化流场数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 192-197.
[12] 汤跃, 汤玲迪, 刘二会. 闸阀调节过程的三维模拟及其动态模型[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 219-224.
[13] 张仁田, 李慈祥, 姚林碧, 朱红耕. 变频调速灯泡贯流泵站的起动过渡过程[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(1): 46-52.
[14] 宋宇, 曹树良. 考虑不可凝结气体的空化流模型及数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(1): 1-5.
[15] 田飞, 施卫东, 卢熙宁, 陈斌, 欧鸣雄. 三叶片潜水搅拌机的数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(1): 11-14.

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