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题名叶片局部增厚设计对离心泵流场形态和压力脉动的影响
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作者
钱波
尚欢欢
李倩倩
王世宇
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机构
天津大学机械工程学院
浙江万能弹簧机械有限公司
浙江大学能源工程学院
常州大学机械与轨道交通学院
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出处
《流体机械》
北大核心
2025年第5期22-29,共8页
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基金
国家自然科学基金青年基金项目(52206041)。
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文摘
针对某离心泵的压力脉动幅值过高的问题,采用定常数值模拟方法分析泵内流场形态,并提出了在叶片中段局部增厚的设计,该设计旨在调整泵内流场,提高叶轮出口能量周向分布均匀性以降低压力脉动。对改进前、后的离心泵进行了定常和非定常数值模拟分析,并对改进前的离心泵进行了水力性能试验,其在120 m^(3)/h设计流量点的扬程为23.4 m;试验测得的泵特性曲线和定常数值模拟得到的泵特性曲线特征相符。对比改进前、后的离心泵数值模拟结果发现,采用叶片中段局部增厚设计的改进型叶轮水力性能和原型叶轮接近,两款叶轮的模拟扬程仅相差0.3 m,最高效率相差1%以内,改进型叶轮的最佳效率点相对原型叶轮从130 m^(3)/h左移到120 m^(3)/h。改进型叶轮出口拥有比原型叶轮更均匀的能量周向分布,泵内监测点的叶频压力脉动幅值相对原型叶轮降低了16.4%~49.4%,泵内压力脉动强度水平也整体下降。对比结果表明,叶片局部增厚设计可有助于降低泵内压力脉动,进而抑制泵振动。本研究所涉及的叶片局部增厚设计可为其他需要降低压力脉动的离心泵改进设计提供参考。
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关键词
离心泵
压力脉动
能量周向分布
叶片局部增厚
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Keywords
centrifugal pump
pressure pulsation
energy circumferential distribution
blade local thickening
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分类号
TH3
[机械工程—机械制造及自动化]
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