离心泵理论泵是将原动机(如电动机、汽轮机等)提供的机械能转换成液体的能量,以达到输送液体或造成液体循环流动等目的的机械。 泵是国民经济中应用最广泛、最普遍的通用机械。例如,船舶上水和油的输送;人们日常生活中的采暖、给排水;航空航天事业中的卫星上天、火箭升空;农业中的排涝、灌溉;石油工业中的输油、注水;其他工业比如化工行业中高温、腐蚀性流体的排送等都离不开泵的应用。据统计,在全国的总用电量中,泵的耗电占21%左右。 ➣ 泵的分类(按照工作原理分) ➣离心泵的工作原理 叶轮在原动机与泵轴的驱动下高速旋转,液体在离心力的作用下获得能量,即流体通过叶轮后,压力能和动能都得到提高,从而能够被输送到高处或有要求压力的地方。 ➣离心泵的性能参数 1、 流量Q:单位时间内泵输送出去的液体量,常用体积流量表示。 2、 扬程H:泵所输送的单位重量的液体从进口到出口处的能量增值,也就是单位重量液体通过泵所获得的有效能量,一般用液柱高度表示。 3、 转速n:泵轴单位时间的转数。 4、 功率:指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率。 5、 效率:单位时间从泵中输出的液体所获得的有效能量。 6、 汽蚀余量:表示汽蚀性能的主要参数。 ➢离心泵的主要部件 1、 叶轮 叶轮是泵最重要的工作元件,是过流部件的核心,其主要作用是对液体做功并提高液体的能量。叶轮主要由前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成。按叶轮盖板情况分为开式叶轮、半开式叶轮和闭式叶轮。
同时,叶轮也可分为单吸式叶轮和双吸式叶轮两种。单吸式叶轮是单侧吸水,叶轮的前盖板与后盖板呈不对称状。泵内产生的轴向力方向指向进水侧,单级单吸离心泵均采用这种叶轮型式。双吸式叶轮是两侧进水,叶轮盖板呈对称状,相当于两个背靠背的单吸式叶轮装在同一根转轴上并联工作。由于双侧进水,轴向推力基本上可以互相抵消,双吸离心泵采用双吸式叶轮,适用于大流量和提高泵汽蚀性能的场合。 2、 吸水室 吸水室位于叶轮前面,其作用主要在于引导流体以最小的流动损失平稳而均匀地流入叶轮,使液体进入泵体的流动损失最小。主要形式有三种:锥形管、圆环形和半螺旋形。
3、 机壳(压水室) 机壳(压水室)的主要作用是以最小的损失汇集由叶轮流出的液体,使其部分动能转变为压力能,并均匀地将液体导向排出管或次级叶轮。主要分为螺旋形和环形两种。 4、 密封装置 离心泵工作室,由于转子部分高速旋转,并输送具有一定压力的液体,因而在转动部分与固定部分之间,主要是叶轮与泵体间的口环处和泵轴与泵体间,存在液体的泄漏。为了尽可能减少液体的泄漏,离心泵中必须有良好的密封装置,密封装置分为密封环和轴端密封。 5、 轴向力平衡装置 单级单吸泵和某些多级泵的叶轮有轴向推力存在,该力只靠泵轴向的止推轴承难以完全承受,必须安装轴向力平衡装置。产生轴向推力的原因主要是作用在叶轮两侧的流体压强不平衡所引起的。 随着世界经济全球化进程的不断加快以及市场竞争的激烈程度不断提高,生产制造企业迫切需要缩短产品研发的周期和成本投入,CAE技术的大规模普及正式满足了这样的要求。TuboTides软件平台在这个飞速发展的时代应运而生,以服务透平行业为己任,传承经典,创新未来! 本文针对泵的开发过程简单介绍一下TuboTides软件的一维中线模块: ➢ TurboTides一维中线模块 ● 径流/混流/轴流水泵,双吸式泵 ● 方便友好的设计向导,引导客户完成设计参数的输入 ● 根据缺省或用户定制的经验模型,一维中线分析对流道热力学条件,速度三角和整体机组性能进行预测 ● 基于实验数据或者CFD仿真结果反推以及修正一维模型的模型参数,便于借鉴先进产品的可靠成熟经验 ● 一维中线设计根据用户提供的设计工况,生成基本流道几何模型 ● 中线分析程序速度快,可快速进行设计工况和非设计工况下的性能预测 ●预估泵泄漏、叶轮轴向力、蜗壳径向力、水泵NPSH汽蚀余量…… 1、 设计模式(Design Wizard) 针对用户习惯,人性化设计,只需输入少量的设计工况,便可计算生成泵的模型。同时也具有更多的设计自由度,具体细节的修改。 2、 分析模式 嵌入多种模型,各部件各参数针对性的修改,生成用户最理想的模型。计算模型包含各先进产品的成熟经验,进行准确的性能预测。 3、 多点分析 非设计工况下,设置多线(RPM)多点(流量)进行多点计算,分析预测泵在非设计工况下的性能,直观明确。 |