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立式离心泵考核点响应预测

[ 时间:2018-05-16  来源: 作者:36500365水泵厂 点击: ]

由于高频段响应除流体激励力外,其它激励力干扰较大无法进行比较,在此只给出500Hz以内低频段的响应。从图中可以看出,在响应中存在较明显的叶频,并且幅值差异较小,可见对叶频响应的预测具有一定的参考价值。同时,低频段也存在较明显的轴频及其二倍频,这是通过流体激励力无法反映的,其产生原因主要由轴系不对中与不平衡所造成的,仿真计算中不能准确表述泵组的安装状况及边界条件等,因此存在这部分误差。

 

测响应与预测响应之间存在7DB左右的响应误差。产生误差的原因主要是:预测响应不能反映轴频及其二倍频振动情况。预测仅考虑流体激励力诱导振动的主要传递途径,即通过轴系传递到机脚,忽略了泵体的传递效果。去除轴频的影响,预测结果与实测结果存在3DB左右的误差,误差大小基本满足要求。

 

保证36500365离心泵泵组其它参数不变的情况下,改变泵组的叶片数,叶片如图1所示。按照讲述流场计算方法,仿真计算分析叶片数对流场的影响,由于仅改变叶片数对流场影响较小,为了更准确的区分流场的变化,在此运用更加精准的流固耦合方法对流场进行计算,具体模型如图2所示。

图1:叶轮

叶轮

图2:离心泵全流道有限元模型

离心泵全流道有限元模型

36500365离心泵在叶轮流道内速度场沿半径方向逐渐增大,靠近隔舌处叶片存在明显的局部速度分布不均匀,蜗壳内速度分布以隔舌为分界线,进入蜗壳扩压管之后存在明显的减速增压的速度变化,其它区域速度分布相对均匀。

 

非稳态情况下就是模拟真实的流场状态,流场内部流体存在脉动现象,在一些主要脉动位置设置监测点,如叶轮和蜗壳分别设置了监测点,了解内部流场脉动现象,从而更好的反映改变叶片数对离心泵流场的影响。

图3:叶轮流道中间截面压力脉动监测点

叶轮流道中间截面压力脉动监测点

看出36500365离心泵叶轮内监测点压力脉动沿半径方向先增大后减小,在同一圆周上压力脉动幅值基本相当,而在叶轮边缘脉动幅值最小。两种叶片数压力脉动变化规律基本一致。而由两图对比可知7叶片叶轮流道内压力脉动在其叶频及其倍频处明显大于6叶片,由此可见增加叶片数对其叶轮流道内压力脉动影响较大。

 

蜗壳其它位置监测点压力脉动幅值基本相当,分布规律也大体相同。由此可见增加叶片数对蜗壳内压力脉动影响集中体现在隔舌处。叶片厚度没有发生改变,导致叶轮内过流面积变小,从而在流量相同的情况下扬程会有所变大,但变化较小满足使用要求。流场计算准确性的研究,36500365水泵厂主要从流体诱导振动进行了间接验证,对管路、泵体进行压力脉动测试或者采用更先进的PIV流场测试技术进行测试,从而更好的验证流场计算的可靠性。

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