技术应用
旋转轴式器械水力预设的新式方案
2012-09-05 09:35  

  对给定的泵设计工况,一般应选用有较低含气率与较高增压p的水力设计方案。若用和p难以确定方案优劣,可引用气液混输泵综合性能指标作为选型的又一依据。认为值大者为优选方案,其中,=ipin。式中p=p-pi,n为正实数;下标i表示泵进口参数。

  叶片式气液混输泵导叶的6种方案选型导叶的主要作用是:消除叶轮出口流体速度环量,实现降速增压。导叶多个通道强制分流并剪切破碎叶轮出口形成的气团,调整气液两相流体流动状态,保障下一级叶轮正常工作。叶轮尺寸一旦确定,导叶主要尺寸也就基本确定,二者之间关系如。并对叶轮和导叶进行综合评价,得到*优增压单元设计方案。导叶的6组导叶设计方案几何参数如。

  导叶内含气率沿流程的分布导叶内压力沿流程的分布图中横坐标为导叶量纲为1的流线长,l=ls/l,l为导叶内流程的总长;纵坐标作了量纲为1的处理,p=p/pi,pi为导叶进口的静压。由可知,方案1内的含气率*低,即滞留的气团*少,发生相态分离的可能性较小;方案3内的含气率*高,因此,发生相态分离的可能性较大。由于各方案含气率很接近,因此,不能单纯从含气率来评价方案的优劣。由可见,方案1,5内的增压*小。方案3,2有较强的增压能力,导叶内的含气率数值居中,并且在出口段略有下降,表明这2种方案可以优先考虑。

  导叶内沿流程的分布从的综合性能指标可以看出,6组导叶设计方案大体上可分为3个等级,第1级为方案3;第2级为方案2,4,6;第3级为方案1,5.方案3虽然含气率*高,但增压能力*强,而且其含气率和其他方案相差很小,所以,优于其他方案;方案2含气率和增压指标都不错,综合指标较高;虽然方案1内的含气率*低,是以增压很小为代价获得的,因此,其综合指标偏低;方案5由于增压*低,虽然含气率指标较好,但还是属于劣等方案。一般说来,综合性能指标都较高的叶轮和导叶组成的增压单元应具有较高的综合水力性能。由于方案3的叶轮和导叶均属*优方案,可以认为方案3是*优的增压方案;方案2则稍次之;方案4的叶轮、导叶方案均属中等,因此,由它组成的增压单元综合性能指标也属中等;方案5,1,6由于叶轮或导叶综合性能指标较低,可看作属于劣等方案。

  结论现文根据文献<1>所推荐的选型方法,对螺旋轴流式气液混输泵在某设计工况下按正交设计方法得到的6组导叶设计方案,使用综合性能指标能很方便地筛选出较好的设计方案。并结合叶轮的选型结果,得到由这6组叶轮和导叶组成的6组增压单元的优劣顺序。理论分析表明,对于给定的泵设计工况,含气率、增压p和参数可作为评估气液混输叶片泵水力性能的3个主要指标,并结合涵盖了含气率与增压参数,可以有效地用于气液两相混输叶片泵的水力选型。

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