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《離心泵壓力脈動的特性分析和測試》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要離心泵在產(chǎn)生靜態(tài)壓力分量的同時還產(chǎn)生動態(tài)壓力分量，也就是壓力脈動，壓力脈動象交流信號一樣疊加在靜態(tài)壓力分量上。離心泵大多采用螺旋型蝸殼，蝸殼與隔舌的不對稱性造成葉輪出口流動的環(huán)形畸變，尤其是在非設(shè)計工況點時，畸變更為劇烈，因此在設(shè)計主軸時，必須考慮由于壓力分布不平衡引起的脈動特性。離心泵內(nèi)的壓力脈動是極其復(fù)雜的，對同一臺泵，不同工況呈現(xiàn)不同性質(zhì)的壓力脈動。泵內(nèi)部流場非定常的湍流特性、葉輪與進水管的動靜干擾、渦流及回流等都可能引起壓力脈動，該壓力脈動激發(fā)泵體和管道的機械振動，影響泵的正常運轉(zhuǎn)，降低了泵的使用壽命
2、；如果這種激勵振動的頻率接近泵的主頻，還會發(fā)生共振，振動會在相鄰的環(huán)境介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生聲壓波動，產(chǎn)生很大的噪聲。可見，泵內(nèi)壓力脈動是影響水泵運行穩(wěn)定性的重要因素，也是導(dǎo)致噪聲污染的重要原因。因而，對泵內(nèi)部壓力脈動進行研究，降低泵的振動噪聲成為當(dāng)前研究的重要任務(wù)之一。本文首先應(yīng)用CFD（ComputationalFluidDynamics）技術(shù)Fluent軟件，在多工況下同時監(jiān)測葉輪流道與蝸殼內(nèi)壓力脈動的情況，以揭示壓力脈動與離心泵性能之間的關(guān)系，為進一步預(yù)測離心泵非定常流動誘發(fā)壓力脈動提供依據(jù)。為了研究離心泵在不同工況
3、下以及不同位置間壓力脈動的變化規(guī)律及其關(guān)系，基于標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型和滑移網(wǎng)格模型，應(yīng)用Fluent軟件對離心泵內(nèi)部流場先后進行定常與非定常三維模擬，得到大致的內(nèi)部流場特性及監(jiān)測點的壓力脈動情況。計算結(jié)果表明：在小流量工況下，由于內(nèi)部流場的不穩(wěn)定運行各監(jiān)測點處的壓力脈動都比較大且不均勻；在葉輪流道中，接近葉輪出口處的壓力脈動明顯高于葉輪流道其他區(qū)域壓力脈動。大流量工況下在蝸殼隔舌和出口處會產(chǎn)生一定回流導(dǎo)致蝸殼該處附近壓力脈動表現(xiàn)不穩(wěn)定。蝸殼隔舌處由于該位置流域比較復(fù)雜壓力脈動較大；蝸殼出口處的波動情況非常平緩，這主
4、要是因為蝸殼出口段的緩沖與穩(wěn)流作用。其次進行測量系統(tǒng)的方案設(shè)計，先對壓力變送器和數(shù)據(jù)采集模塊的參數(shù)進行充分的了解，完成二者的硬件選型以及電路接線圖的構(gòu)造。再利用Labview軟件編寫上位機界面，通過設(shè)置采樣頻率、采樣數(shù)據(jù)點、采集量程等操作完成8條通道數(shù)據(jù)的采集和曲線的顯示，且保存數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：離心泵，壓力脈動，定常模擬，非定常模擬，上位機界面53AbstractCentrifugalpumpproducesstaticpressurecomponentsandproducesdynamicpressurecomp
5、onents，thatis，pressurepulsation.PressurepulsationissuperimposedonstaticpressurecomponentsjustlikeACsignals.Mostofthespiralvolutecentrifugalpump，voluteringdistortionandasymmetryofthetonguecausedbyimpellerexitflow，especiallyinthenondesigncondition，thedistortion
6、ismoreviolent，sointhedesignofthespindle，thepressuremustbeduetotheunbalanceddistributionoffluctuationcausedbyconsidering.Thepressurepulsationinthecentrifugalpumpisextremelycomplex，andthepressurepulsationofthesamepumpisdifferentindifferentworkingconditions.Pump
7、internalflowfieldandunsteadyturbulentcharacteristics，theimpellerandthewaterinletpipeoftherotorstatorinteraction，eddycurrentandrefluxmaycausepressurepulsation，mechanicalvibrationofthepressurepulsationexcitationpumpandpipeline，affectthenormaloperationofthepump，
8、reducetheservicelifeofthepump；iftheexcitationfrequencyisclosetothefrequencyofthepump.Theresonancevibrationwilloccur，willproducepressurefluctuationsintheambientmediumadjacent，haveagreatnoi
