[發明專利]一種研究平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性的方法

在審

• 申請號: 202211091457.9
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115563727A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 董瑋;傅渝
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/06;G06F119/14
• 代理公司: 武漢菲翔知識產權代理有限公司 42284
• 代理人: 程玉紅

本發明公開了一種研究平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性的方法，涉及離心泵技術領域，包括以下步驟：S1：建立全流道模型；S2：分別改變平衡孔的數值；S3：通過軟件將確定好的平衡孔加到模型中；S4：進行構建網格；S5：畫好網格導入到CFX中進行分析；該研究平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性的方法，通過建立全流道模型，再劃分網格，將模型導入分析軟件進行分析計算，最后對計算數據進行分析，同時研究了平衡孔位置、數量和直徑三種參數對離心泵性能的影響，本文研究了離心泵在添加不同特征參數的平衡孔時的效率、揚程、軸功率和軸向力，給離心泵的優化提供了參考，從而能夠對平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性之間進行研究。

技術領域

本發明涉及離心泵技術領域，具體為一種研究平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性的方法。

背景技術

平衡孔對離心泵的性能以及平衡軸向力效果有較大的影響，研究平衡孔特征參數與離心泵性能的關聯性對提高離心泵的性能有重要的意義。在葉輪的后蓋板上靠近輪轂的區域開一圈平衡孔，可以使葉輪后蓋板側腔壓力降低，從而平衡軸向力。但是平衡孔在平衡軸向力的同時也有弊端：一是葉輪進口與背面連通，勢必壓差造成相互間有流動，這種流動會造成水力損失，而降低泵的效率；二是葉輪設計是以設計工況下流道流線定常均勻分布為前提的，平衡孔兩側有對流，勢必破壞了泵葉輪進口定常且均勻的流場，故會影響泵的特性。選取合理的平衡孔特征參數可以有效地改善離心泵性能，這就需要研究平衡孔位置、數量、直徑等特征參數的變化對離心泵的性能的影響。

在離心泵的設計中，對軸向力的平衡十分重要。采用在離心泵葉輪后蓋板設計適當的平衡孔的方式，可以將后腔的高壓流體經過平衡孔引入離心葉輪進口，使得后泵腔壓力減小，能夠有效地平衡軸向力，同時，平衡孔改變離心葉輪進口的流場特性，對離心泵性能有一定的影響。大量文獻表明，在選擇適當的平衡孔數量、直徑和分布位置的情況下，離心泵軸向力能夠被較好地平衡，且對離心泵性能產生的影響較小。因此我們提出了一種研究平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性的方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種研究平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性的方法，解決了上述背景技術中提出的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種研究平衡孔特征參數與離心泵性能關聯性的方法，包括以下步驟：

S1：建立全流道模型；

S2：分別改變平衡孔的數值；

S3：通過軟件將確定好的平衡孔加到模型中；

S4：進行構建網格；

S5：畫好網格導入到CFX中進行分析；

S6：進行數據計算和分析得出結論。

可選的，所述S2分別改變平衡孔的數值的步驟中分別改變平衡孔的位置、直徑與數量，從而能夠通過改變平衡孔的位置、直徑與數量。

可選的，所述S1建立全流道模型的步驟中采用Proewildfire 5.0軟件構建離心泵模型。

可選的，所述S2分別改變平衡孔的數值的步驟中，若研究平衡孔位置對離心泵性能的影響，控制平衡孔的數量和直徑不變，改變平衡孔位置并分別將模型導入軟件中進行分析，通過數值計算得出平衡孔的最佳位置范圍。

可選的，所述S2分別改變平衡孔的數值的步驟中，研究平衡孔的數量對離心泵性能的影響，控制平衡孔的位置和直徑不變，改變模型中平衡孔數量，分別對不同平衡孔數量的模型導入軟件進行分析，最后通過數值分析計算得出最佳數量范圍。

可選的，所述S2分別改變平衡孔的數值的步驟中，研究平衡孔的直徑對離心泵性能的影響，控制平衡孔的位置和數量不變，改變平衡孔直徑并分別將模型導入軟件中分析，最后進行數值分析計算得出最佳直徑范圍。