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廣一水泵集團(tuán)有限公司

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廣一水泵丨水泵工況網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證和水泵工況外特性分析
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【簡(jiǎn)單介紹】
水泵水輪機(jī)泵工況運(yùn)行時(shí)內(nèi)部流場(chǎng)復(fù)雜,且不易通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察。此時(shí)通過(guò)外特性曲線能夠綜合、全面且直觀地反應(yīng)出水泵水輪機(jī)作為泵的性能,從而掌握泵模式下的運(yùn)行情況。廣一水泵廠研究中對(duì)18mm、22mm,32mm三個(gè)開(kāi)度下具有代表性的多個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,以準(zhǔn)確獲得三個(gè)開(kāi)度特性曲線,結(jié)果見(jiàn)圖3-圖4。表3-表5分別給出了三個(gè)開(kāi)度下的數(shù)值計(jì)算值以及與試驗(yàn)值的相對(duì)誤差。流量、揚(yáng)程,力矩均為無(wú)量綱化結(jié)果。
【詳細(xì)說(shuō)明】

水泵水輪機(jī)泵工況運(yùn)行時(shí)內(nèi)部流場(chǎng)復(fù)雜,且不易通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察。此時(shí)通過(guò)外特性曲線能夠綜合、全面且直觀地反應(yīng)出水泵水輪機(jī)作為泵的性能,從而掌握泵模式下的運(yùn)行情況。廣一水泵廠研究中對(duì)18mm22mm32mm三個(gè)開(kāi)度下具有代表性的多個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,以準(zhǔn)確獲得三個(gè)開(kāi)度特性曲線,結(jié)果見(jiàn)圖3-4。表3-5分別給出了三個(gè)開(kāi)度下的數(shù)值計(jì)算值以及與試驗(yàn)值的相對(duì)誤差。流量、揚(yáng)程,力矩均為無(wú)量綱化結(jié)果

研究中針對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行分析,并未考慮軸承、密封與轉(zhuǎn)輪間隙摩擦損失,所得三個(gè)開(kāi)度特性曲線精度會(huì)受到一定影響,但計(jì)算曲線與實(shí)驗(yàn)曲線的趨勢(shì)均有較好的*性,數(shù)值計(jì)算值與試驗(yàn)值的相對(duì)誤差在高效區(qū)不超過(guò)3%,zui大相對(duì)誤差不超過(guò)5.5%。以下就揚(yáng)程-流量、力矩-揚(yáng)程,效率-揚(yáng)程曲線進(jìn)行分析。

(1)對(duì)于揚(yáng)程-流量數(shù)值計(jì)算曲線,不同開(kāi)度具有不同特點(diǎn):

32mm開(kāi)度揚(yáng)程-流量曲線王要有兩個(gè)區(qū)域:0.85~1.24QBEP/曲線段32mm開(kāi)度*工況)隨著流量的減少揚(yáng)程明顯升高。0.46?0.850m區(qū)域段揚(yáng)程在流量減少過(guò)程中升高緩慢,揚(yáng)程的變化不超過(guò)1.9%,且此時(shí)已進(jìn)入小流量工況區(qū),流動(dòng)的非定常特性增強(qiáng),造成定常計(jì)算的數(shù)值波動(dòng)增大,收斂難度增大,計(jì)算準(zhǔn)確性降低。

22mm開(kāi)度揚(yáng)程-流量曲線具有以下特征:22mm開(kāi)度*工況)流量范圍內(nèi)開(kāi)始有微小駝峰區(qū)產(chǎn)生;0.67?O.790QBEP流量范圍內(nèi)揚(yáng)程波動(dòng)非常小,僅為0.8%;0.51?0.67QBEP流量范圍內(nèi),隨著流量降低,廣一管道泵的揚(yáng)程又呈現(xiàn)增高趨勢(shì)。此外處于微小駝峰區(qū)及其附近的工況點(diǎn)計(jì)算誤差較大,計(jì)算收斂性差,這反映出該區(qū)域段流場(chǎng)的復(fù)雜性。

18mm開(kāi)度的揚(yáng)程-流量曲線中,0.8?0.95QBEP;18mm開(kāi)度*工況)存在明顯駝峰區(qū)。但與試驗(yàn)所得到的單個(gè)駝峰區(qū)不同,數(shù)值模擬曲線在該段區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了“雙駝峰區(qū)”,定常數(shù)值模擬與試驗(yàn)出現(xiàn)一定偏離,可見(jiàn)駝峰區(qū)內(nèi)的流場(chǎng)穩(wěn)定性差。

(2)對(duì)于力矩-流量數(shù)值計(jì)算曲線,三個(gè)開(kāi)度下的計(jì)算規(guī)律非常*,力矩隨著流量降低逐漸減小。大多數(shù)工況點(diǎn)相對(duì)誤差均小于1.5%。在個(gè)別小流量工況點(diǎn)與大流量區(qū)間內(nèi)計(jì)算值與試驗(yàn)值的相對(duì)誤差較大,zui大誤差約5%。

(3)對(duì)于效率-流量數(shù)值計(jì)算曲線,開(kāi)度變化對(duì)其影響較為顯著。開(kāi)度的減小降低了雙列葉柵的過(guò)流能力,增大了流動(dòng)損失,但同時(shí)也降低了小流量下的進(jìn)口沖角,增強(qiáng)了小流量下活動(dòng)導(dǎo)葉對(duì)來(lái)流的適應(yīng)性。

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