排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2012, Vol. 30 Issue (5): 497-502    DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.2012.05.001
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中比转数离心泵多工况设计
 袁寿其, 胡博, 陆伟刚, 李彤, 黄志攀

(江苏大学流体机械工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013)
Multioperatingcondition design of centrifugal pump with medium specific speed
 YUAN  Shou-Qi, HU  Bo, LU  Wei-Gang, LI  Tong, HUANG  Zhi-Pan
(Research Center of Fluid Machinery Engineering and Technology, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China)
 全文: PDF (5064 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 为了实现TS65-40-125型中比转数离心泵在实际运行中的水力性能需同时满足多个工况点的要求,借鉴在低比转数离心泵多工况设计中广泛应用的加大流量设计法,对其叶轮进行3次改进.采用Ansys Workbench 12对整个计算域进行结构化网格划分,并对网格无关性进行了分析,利用商业软件CFX进行数值模拟,进口边界设定为均匀来流,出口边界设定为压力出口,采用SST k-ω模型,分析了不同设计方案下叶轮内的压力、湍动能、速度分布,并对泵的外特性进行了预测,最后选取一个最优方案进行试验.结果表明:采用加大流量设计法,恰当的选取叶轮几何参数,可以有效地增加中比转数离心泵的扬程、提高水泵效率,拓宽水泵高效区.TS65-40-125型中比转数离心泵叶轮采用加大流量设计法改型后,设计点水泵扬程比原型对应工况点最多提高了5 m,在5个工况点效率基本满足国家标准要求.研究结果可为中比转数离心泵的多工况设计提供一定的参考.
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袁寿其
胡博
陆伟刚
李彤
黄志攀
关键词离心泵   中比转数   多工况设计   加大流量设计法   数值模拟     
Abstract: In order to allow the hydraulic performance of type TS65-40-125 centrifugal pump with a medium specific speed to satisfy multioperatingcondition simultaneously, its impeller was redesigned three times by means of the enlarged design flow rate method. A structure grid was generated in Ansys Workbench 12 and the grid sizeindependence was analyzed. The pressure, turbulence kinetic energy, velocity distributions in those impellers and the overall performance curves were obtained with the commercial software CFX. Finally, one optimal impeller was identified and experiments were made against it. It can be concluded that the properly selected geometry parameters of the impeller can effectively improve head and efficiency of the centrifugal pump with medium specific speed and expand the high efficiency zone by using the enlarge design flow rate method. The head of the redesigned pump was improved as high as 5 m compared with the original one at the design point and the efficiency at five operating points basically met the specifications in the related national pump standard of China.  Some references are provided for the multioperatingcondition design of centrifugal pump with medium specific speed.
Key wordscentrifugal pump   medium specific speed   multioperatingcondition design   mreater flow design method   numerical simulation   
收稿日期: 2012-02-09; 出版日期: 2012-09-30
基金资助:

 国家杰出青年科学基金资助项目(50825902); 江苏高校优势学科建设工程项目

通讯作者: 胡博(1987—),男,甘肃兰州人,硕士研究生(Hubo870523@163.com),主要从事流体机械及工程研究.   
作者简介: 袁寿其(1963—),男,上海金山人,研究员,博士生导师(shouqiy@ujs.edu.cn),主要从事流体机械及排灌机械研究.
引用本文:   
袁寿其,胡博,陆伟刚等. 中比转数离心泵多工况设计[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 497-502.
YUAN Shou-Qi,HU Bo,LU Wei-Gang et al. Multioperatingcondition design of centrifugal pump with medium specific speed[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2012, 30(5): 497-502.
 
[1] 黎义斌, 王洋. 无过载超低比转数离心泵改型设计[J]. 排灌机械,2006,24(2):7-10.
Li Yibin, Wang Yang. Improved design of nonoverload superlow specific speed centrifugal pump[J]. Drainage and Irrigation Machinery, 2006,24(2):7-10. (in Chinese)
[2] 袁寿其. 低比转速离心泵理论与设计[M]. 北京:机械工业出版社,1997.
[3] 潘中永,谢蓉,曹英杰,等. 叶片安放角变化规律对离心泵性能影响分析[J]. 排灌机械,2009,27(5):319-322.
Pan Zhongyong,Xie Rong,Cao Yingjie,et al. Analysis effects of blade angle on centrifugal pump performance[J].Drainage and Irrigation Machinery, 2009,27(5):319-322. (in Chinese)
[4] 谭磊,曹树良. 中比转数离心泵叶轮的优化设计及数值模拟[J]. 排灌机械工程学报,2010,28 (4):282-290. 浏览
Tan Lei,Cao Shuliang. Optimal design and numerical simulation for impeller of centrifugal pump with mediumhigh specific speed[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2010,28 (4):282-290. (in Chinese) 浏览
[5] Jafarzadeh B,Hajari A,Alishahi M M,et al. The flow simulation of a lowspecificspeed highspeed centrifugal pump[J]. Applied Mathematical Modelling,2011,35:242-249.
[6] 关醒凡,陆伟刚,魏光新. 全扬程泵理论与设计实践[J]. 水泵技术,1995(2):9-11.
[7] Guan Xingfan,Lu Weigang,Wei Guangxin. The theory and design of nonoverload centrifugal pumps[J]. Pump Technology,1995(2):9-11. (in Chinese)
[8] 陈金玉,杨来侠. 基于Ansys Workbench手机外壳有限元网格划分研究[J]. 现代制造技术与装备,2008,182(1):58-60.
Chen Jinyu,Yang Laixia. The research on finite element mesh for cellphone shell based on Ansys Workbench[J]. Modern Manufacturing Technology and Equipment,2008,182(1):58-60. (in Chinese)
[9] 周水清,孔繁余,王志强,等. 基于结构化网格的低比转数离心泵性能数值模拟[J]. 农业机械学报,2011,42(7):66-69.
Zhou Shuiqing,Kong Fanyu,Wang Zhiqiang,et al. Numerical simulation for low specificspeed centrifugal pump with structured grid[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2011,42(7):66-69. (in Chinese)
[10] 施卫东,张华,陈斌,等. 不同叶顶间隙下的轴流泵内部流场数值计算[J]. 排灌机械工程学报,2010,28 (5):374-377. 浏览
Shi Weidong,Zhang Hua,Chen Bin,et al. Numerical simulation of internal flow field in axialflow pump with different blade tip clearance sizes[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering,2010,28 (5):374-377. (in Chinese)
[11] 王福军. 计算流体动力学分析——CFD软件原理与应用[M]. 北京:清华大学出版社,2004.
[1] 王松林, 王玉川, 桂绍波, 高传昌, 曹树良. 液体射流泵内部流动分析:Ⅰ试验与三维数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(6): 655-659.
[2] 王海民, 周裁民, 黄雄, 林浩. 不同翼型前置导叶正预旋对离心泵性能影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(6): 660-664.
[3] 施卫东, 王川, 司乔瑞, 徐静, 陆伟刚. 级间间隙对新型井泵性能的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(6): 627-631.
[4] 成立, Bart P.M. van Esch, 刘超, 周济人, 金燕. 喷水推进混流泵叶片径向力[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(6): 636-640.
[5] 郑铁刚, 戴会超, 丁全林. 不同突扩比下空间淹没水跃的水力计算[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(6): 670-676.
[6] 李良超, 曾祥炜, 向科峰, 徐斌, 宋丹路. 梭式止回阀开启过程的数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(6): 710-714.
[7] 钱忠东, 郜元勇, 谢华, 王志远. 基于CFD技术的双吸式离心泵转轮副叶片优化[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 503-507.
[8] 吴卫国, 薛世峰. 任意曲线坐标系下二维浅水方程的数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 598-602.
[9] 施卫东, 龙飞, 张德胜, 冷洪飞, 王国涛. 潜水轴流泵内部固液两相流动的数值模拟[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 508-512.
[10] 朱熀秋, 陈金海, 左文全. 无轴承永磁薄片电动机泵原理及控制系统设计[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 517-521.
[11] 李仁年1, 权辉1, 韩伟1, 李琪飞1, 苏清苗2. 螺旋离心泵轴向力的数值计算与分析[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 527-531.
[12] 何秀华1, 禚洪彩1, 杨嵩1, 邓志丹2, 李富1. 无阀压电泵用平面锥管内部流动特性[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 532-537.
[13] 杨从新, 杜媛英, 黎义斌. 导叶参数对混流泵水阻系数及效率的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 538-542.
[14] 程伟平, 章军军, 陈益民, 高悦. 超短竖井式进/出水口的水力控制[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 548-552.
[15] 袁建平, 王龙滟, 何志霞, 刘晓凡. 室内置换通风与混合通风的效果对比[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(5): 563-566.

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