1、 3其它 主要内容3其它3 1泵试验台及其测试系统3 2泵性能预测3 3无密封自控自吸泵3 4单流道叶轮水力设计 3 1泵试验台及其测试系统 1 传统测试系统 2 我们的测试系统 3 我们测试系统软件界面 4 典型开式试验台 4 典型闭式试验台 3 2泵性能预测一 为什么要进行泵性能预测的研究 1 泵的设计理论还停留在半理论 半经验的发展阶段 开发泵产品一般都要经过设计 试制 试验 改进的过程 这样一个过程不仅繁琐 而且还浪费耗了大量的时间 人力和物力 2 如果能够依据设计出来的泵叶轮 蜗壳等过流部件的几何参数准确地预测出泵的性能曲线 就能够极大地减少泵的模型制作 试制 试验的费用并缩短设计和
2、制造周期 二 泵性能预测的研究现状长期以来 国内外学者对泵性能预测进行了大量研究 取得了不少成果 归纳起来主要有流场分析法 水力损失法和神经网络法 1 流场分析法流场分析法的实质就是建立泵内部流场特征和泵外特性之间的关系 是水泵研究领域中一个重要的课题 主要包括两方面的问题 一是获得泵内部流场特征 二是建立泵外特性与内部流场之间的关系 目前 国内外对泵内部流场所做的研究比较多 且取得了不少的研究成果 而对泵外特性与内部流场之间的关系研究的很少 处于起步阶段 2 神经网络法人工神经网络 ArtificialNeuralNetwork 是由大量处理单元广泛互连而成的网络 是对人脑的抽象 简化和模拟
3、 反映了人脑的基本特性 利用神经网络进行泵性能预测时 先要选取大量优秀的泵水力模型对网络进行训练 在对网络进行了训练之后 还要再用一部分优秀的水力模型对网络进行校验 若误差在控制范围之内则可用来进行性能预测 否则要继续训练网络 3 水力损失法水力损失法是目前预测泵性能最常用的方法 它是通过对各种水力损失的物理本质及其影响因素的分析 寻求各种损失与泵结构参数的关系 并对流动作一定的假设 简化 建立水力损失模型 对不同的损失用不同的计算公式 最后根据泵的基本方程求得性能曲线 因此水力损失的计算就成了水力损失法的关键所在 泵的水力损失主要是指叶轮和压水室内的水力损失 同时泵还有容积损失和机械损失 叶
4、轮内的水力损失主要有 叶轮进口处液流冲击损失叶轮流道内的水力摩擦损失和扩散损失叶轮出口处水力损失 蜗壳内的水力损失主要有 螺旋段沿程摩擦阻力损失和冲击混合损失扩散段摩擦阻力损失和扩散损失 三 泵性能预测算例 水力损失法 双流道泵 1 2 3 4 5 6 3 2无密封自控自吸泵一 应用场合电子 电力 化工 冶金 医药 食品 电镀 环保消防 市政 净水 国防军工 纺织印染 采掘选矿二 特点 1 一次加水 终身自吸 采用电动空气控制阀破坏真空 及时断流 2 采用副叶轮密封 克服了填料密封 盘根密封 机械密封的 跑 冒 滴 漏 现象 是替代各种长轴液下泵 潜水泵等较理想的设备 3 副叶轮不摩擦 无磨损
5、 使用寿命较一般密封长很多 4 由于副叶轮要消耗功率 因此泵效率要比采用其它形式密封低 但易于安装 维修方便 不需地脚固定 所以这种泵用在对效率要求不高的场合比较合适 三 典型结构蜗壳式 导叶式 两级 四 设计要点 水力设计 1 叶轮设计 大多采用闭式叶轮 很少采用开式叶轮 2 压水室 起初采用蜗壳较多 现在一般采用导叶 采用导叶径向力平衡好 也便于采用焊接结构 如果采用蜗壳 要用双蜗壳 这样有助于平衡径向力 结构设计 1 采用板焊结构 模具成本低 适合单件和小批量生产 有的厂叶轮 蜗壳也采用焊接结构 2 电机和泵轴直联 要选能够承担向上轴向力的电机 3 两级叶轮有助于平衡轴向力 但结构要复杂
6、些 4 副叶轮计算方法D 副叶轮外径 副叶轮宽度b 10 12mm g 9 8 H 关死点扬程 H U2 2g n 转速 r min K 18 20 3 2单流道叶轮水力设计一 单流道叶轮的种类薄壁型 设计方法同离心泵扭曲叶片厚壁型 关老师书中方法很难把握二 厚壁型单流道叶轮水力设计我受双流道叶轮设计方法的启发 研究了一种和双流道叶轮相似的单流道叶轮设计方法 绘图方法基本一样 不同之处如下 1 叶轮进口直径Dj式中Q 流量 m3 sn 转速 r minKDj 叶轮进口速度系数 取3 5 4 5比转数小时 取大值 比转数大时 取小值 2 叶轮出口直径D2叶轮出口速度系数 比转数小时 取大值 比转数大时 取小值 3 叶轮出口宽度b2当叶轮流道出口断面大致为圆形时 叶轮出口宽度 当叶轮流道出口断面不是圆形时 b2可取较小值 但应保证流道的出口断面面积大致等于叶轮进口面积的0 8倍左右 4 平面图AO Dj 2 AC b2 0 8 Dj Dj TheendThankyou
