排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2017, Vol. 35 Issue (9): 755-    DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.16.0097
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叶片出口角对离心泵性能的影响及滑移系数修正
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013
Influence of outlet blade angel on performance of centrifugal pump and correction of slip factor
National Research Center of Pumps, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China
 全文: PDF (2604 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 为研究不同叶片出口角对两级离心泵性能的影响,以 25-150/2-30/N型两级矿用潜水离心泵为研究对象,采用计算流体动力学软件CFX,基于N-S方程和SIMPLE算法,选用标准<i>k-ε</i>湍流模型,对4组不同叶片出口角下两级离心泵进行定常数值模拟.模拟得到不同叶片出口角下两级离心泵性能曲线,并对扬程、效率及功率进行对比分析,同时分析泵内部流场的压力和速度分布规律.结果表明:叶片出口角对离心泵性能有明显影响,随着叶片出口角增大,扬程逐渐上升,轴功率则在大流量区趋于平稳;内部流场中,叶轮进口低压区面积扩大,出口高压区面积缩小;叶片压力面低速区增大,叶轮流道靠近叶片压力面处出现旋涡.同时,应用数理统计和回归分析,以不同叶片出口角下离心泵的理论扬程为依据,对斯托达拉滑移公式修正.
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作者相关文章
曹卫东
张忆宁
姚凌钧
关键词离心泵   叶片出口角   外特性   滑移系数   数值模拟     
Abstract: In order to analyze the influence of outlet blade angles on the performances of a 25-150/2-30/N two-stage mining centrifugal pump, the steady turbulent flow fields in the pump with four groups of different outlet blade angles were simulated numerically based on the N-S equations and SIMPLE algorithm as well as the standard <i>k-ε</i> turbulence model. The pump performance curves were obtained, and the velocity and pressure distributions in these pumps were analyzed. The results show that outlet blade angle has a significant effect on the pump performance, specially, as the outlet blade angle increases, the head rises gradually, and however, the shaft power tends to be saturated. Although the low pressure area located at the impeller inlet expands, the high pressure area at the impeller outlet shrinks. Meanwhile, the low velocity area on the blade pressure side increases, and even vortexes appear there. Moreover, the Stodola slip factor is correlated to outlet blade angle for the first and second stage impellers, respectively by means of regression method.
Key wordscentrifugal pump   blade outlet angle   external performance   slip equation coefficients   numerical simulation   
收稿日期: 2016-05-05;
通讯作者: 曹卫东(1972—),男,江苏南通人,副研究员(cwd@ujs.edu.cn),主要从事流体机械内部流动特性研究.   
作者简介: 张忆宁(1991—),女,山东德州人,硕士研究生(通信作者,741609322@qq.com),主要从事流体机械水力优化设计研究.
引用本文:   
曹卫东,张忆宁,姚凌钧. 叶片出口角对离心泵性能的影响及滑移系数修正[J]. 排灌机械工程学报, 2017, 35(9): 755-.
CAO Wei-Dong,ZHANG Yi-Ning,YAO Ling-Jun. Influence of outlet blade angel on performance of centrifugal pump and correction of slip factor[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2017, 35(9): 755-.
 
没有本文参考文献
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