不銹鋼多級離心泵復合葉輪無過載特性

　　目前，研究人員己對無過載不銹鋼臥式多級離心泵和復合葉輪低比轉(zhuǎn)速不銹鋼臥式多級離心泵進行了大量研究，但對無過載復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵研究還很少。長沙中聯(lián)泵業(yè)技術(shù)專家對復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵無過載性能進行正交試驗研究，取得的研究成果和創(chuàng)新點。

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　　1、從外特性試驗研究、理論及數(shù)值研究、內(nèi)部流場測試以及優(yōu)化設計四個方面總結(jié)了復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵國內(nèi)外研究進展，并簡要介紹了無過載不銹鋼臥式多級離心泵研究概況。

　　2、介紹了全流場性能預測原理，借助于Fluent數(shù)值模擬軟件分別對普通葉輪不銹鋼臥式多級離心泵、復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵和無過載復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵進行全流場性能預測及流場分析。性能預測結(jié)果與實驗結(jié)果對比表明，全流場性能預測與實驗結(jié)果較為一致。對三臺模型泵內(nèi)部流場的分析從靜壓力場、相對速度場兩方面進行，初步揭示了一些無過載復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵內(nèi)部流動規(guī)律：與普通設計復合葉輪離心泵相比，無過載復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵內(nèi)部壓力梯度較小，而在大流量區(qū)，普通設計泵內(nèi)壓力等值線分布更加均勻;各工況下無過載泵具有更為均勻的速度分布。

　　3、根據(jù)朱祖超改進的Pfleiderer滑移系數(shù)公式，首次推導出了復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵揚程及軸功率極值點預估公式，根據(jù)現(xiàn)有試驗結(jié)果對軸功率極值點公式進行初步修訂，并對揚程和軸功率極值點預估修訂公式進行試驗驗證。結(jié)果表明，可以在設計前利用揚程預估公式對復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵揚程進行預測，而軸功率預估修訂公式的有效性還需要進一步的試驗驗證，從而指導工程實踐。

　　4、選擇對復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵無過載性能影響較為重要的葉片出口安放角及、葉片出口寬度、分流葉片進VI直徑D;和喉部面積E四個幾何參數(shù)為變化因素，確定了復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵無過載研究的正交試驗方案。采用基于Fluent的全流場數(shù)值模擬預測進行正交試驗，并通過實物成型試驗對Fluent預測正交試驗選優(yōu)方案進行驗證。對模擬結(jié)果和試驗結(jié)果的極差與直觀圖進行分析，分別得出因素對各性能指標影響的主次順序，并分別得出了正交試驗選優(yōu)方案。對比數(shù)值模擬和實物試驗結(jié)果及選優(yōu)結(jié)果，可以看到，利用全流場數(shù)值模擬對復合葉輪不銹鋼臥式多級離心泵進行性能預測，從而進行正交試驗研究，得出較優(yōu)的設計方案是可行的，可以大大減少試驗成本，縮短試驗時間，指導工程實踐。