隨著社會(huì)的進(jìn)步和工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,人們對(duì)設(shè)備的要求越來(lái)越高,由于自吸式離心油泵能夠?qū)崿F(xiàn)自吸,便于遠(yuǎn)程控制,因此廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)多個(gè),這就對(duì)自吸式離心油泵的自吸性能及效率等方面提出了的要求。而目前對(duì)影響自吸式離心油泵自吸性能的因素尚未明了,業(yè)界主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及大量的試驗(yàn)來(lái)選取參數(shù),對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)機(jī)理研究不多,導(dǎo)致周期及成本會(huì)大量增加,且自吸性能達(dá)不到預(yù)期的效果。
本論文在對(duì)現(xiàn)有自吸式離心泵研究成果總結(jié)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)普通多級(jí)離心泵進(jìn)行簡(jiǎn)單改進(jìn),采用理論分析結(jié)合泵內(nèi)流場(chǎng)定常數(shù)值流體力學(xué)模擬及正交試驗(yàn)的方法,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)自吸性能的影響,并對(duì)自吸式離心油泵的內(nèi)部流場(chǎng)及相關(guān)零部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了優(yōu)方案,后制造出實(shí)體泵,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文為離心式多級(jí)自吸式離心油泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù),具有的工程實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
(1)理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,先對(duì)自吸式離心油泵原理進(jìn)行了介紹,其次對(duì)主要零部件功能進(jìn)行了分析,后對(duì)自吸式離心油泵的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了具體設(shè)計(jì),并對(duì)整泵進(jìn)行了3D建模。
(2)運(yùn)用定常數(shù)值算法,分別模擬了內(nèi)混式多級(jí)自吸式離心油泵與普通多級(jí)泵在正常運(yùn)行時(shí)的流場(chǎng)的壓強(qiáng)和流速的分布及外特性變化特征,從而找到相同條件下,自吸式離心油泵內(nèi)部零件對(duì)水力性能的影響,為以后自吸式離心油泵的設(shè)計(jì)研究打下基礎(chǔ)。
(3)利用正交試驗(yàn)的方法,結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù),分析了回流孔大小,初始液面高度,回流閥彈簧片厚度,氣液分離室形狀等對(duì)自吸性能的影響,研究主次順序關(guān)系,獲得了優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸組合。
(4)運(yùn)用有限元分析對(duì)回流閥座進(jìn)行了靜力學(xué)強(qiáng)度模擬,并模擬了閥座在600C的條件下10000小時(shí)后發(fā)生蠕變時(shí)的力學(xué)性能。
(5)對(duì)實(shí)體泵進(jìn)行測(cè)試,確定了自吸式離心油泵的水力性能與自吸性能曲線,并與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,說(shuō)明了數(shù)值流體力學(xué)模擬的方法能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)多級(jí)自吸式離心油泵的性能和內(nèi)部流動(dòng)特性。