水泵试验台流量原位标定系统研制
为保证水泵试验台精度和试验稳定性,除了选择高精度的测流设备外,还应有高精度的流量原位标定装置。提出了称重一容积法原位标定方法,在水泵试验台上实现了流量计的正、反向原位标定。根据系统设计目标,对供水加力水泵、称重桶、水池、气动换向器和标准金属量器分别进行了选型和计算。依据测量不确定度理论,标定系统不确定度主要由标准量器、计时器、换向器和容积法标定传感器装置等不确定度组成,计算了称重桶容积法、换向器和整个系统的不确定度。经试验和计算,系统扩展不确定度为0.136%,系统流量稳定度为0.0212%。计算和压力脉动测试结果表明采用溢流供水池和变频调速加力泵相结合的方法可保证系统标定时压力稳定。称重一容积法原位标定方法将称重法和容积法有效的结合起来,在水泵试验台中成功地得到了应...
轴流泵装置进水漩涡对压力脉动的影响
轴流泵内压力脉动是引起机组振动和噪声的主要原因之一,为了研究漩涡诱发水泵内压力脉动的机理,采用Fluent软件对轴流泵装置进行非定常计算,得到了大流量工况下(1.2Qd)不同特征断面的频域特性,结合模型试验,利用高速摄像机对漩涡生成到消失全过程进行动态测量,观察到漩涡微观变化过程。结果表明:喇叭管下方漩涡发生位置与低压区位置一致,涡管底端的压力脉动幅值最大,其Cp值约为非中心点处的1.8~2倍,涡管中心处压力脉动次频发生在1倍叶轮转频处,在叶轮进口压力脉动与漩涡压力脉动在1倍叶轮转频处具有同步性,且压力脉动次频均在1倍叶轮转频处。在进水池底部压力脉动激励源为进水漩涡,进水漩涡影响叶轮进口压力分布,诱发叶轮进口压力脉动。通过研究进水漩涡从生成到溃灭的过程及对压力脉动的影响,可为泵站工程实际应用中消涡措施提...
S形下卧式轴伸贯流泵装置叶片区压力脉动特性研究
为研究S形下卧式轴伸贯流泵装置叶片区压力脉动特性,采用非定常CFD方法对不同工况时泵装置进行了全流道三维非定常流场数值计算,通过在叶片区设置监测点以获得叶片区关键位置的压力脉动数据,并进行频谱分析。通过与实测泵装置扬程和效率对比,证明该方法能较准确地反映泵装置内部非定常流动特征。研究表明:高效工况和大流量工况时,转轮进口和出口的脉动幅值从轮缘向轮毂侧逐渐减小,小流量工况时未呈现该规律,各工况时转轮进口和出口脉动主频受叶频控制。流量系数KQ在(0.368--0.552)范围内转轮进口处同一监测点的压力脉动幅值随流量增大而降低,转轮与导叶体间的脉动幅值随流量的增加先减小后增大,在高效工况附近脉动相对最小。导叶体出口的压力脉动主频受叶频的影响较小,未与导叶体叶片数成规律。
轴流泵装置中侧壁漩涡特性及消涡研究
对轴流泵开敞式进水池中侧壁漩涡展开研究,在进水池侧壁漩涡发生位置设置不同形式的消涡立柱,采用ANSYS CFX软件对不同方案进行了CFD数值计算,对比了不同方案下轴流泵装置的外特性、叶轮进口断面流速分布均匀度、侧壁漩涡分布及进水池水力损失。结果表明:在进水池侧壁处增加圆形消涡立柱和纵向椭圆消涡立柱的2种方案中进水池中侧壁漩涡消涡效果明显,最高效率相比原方案分别提高了0.92%和0.66%,叶轮进口断面面积加权流速均匀度相对于原方案分别提高了2.3%和4.4%,并且2种方案中进水池内的水力损失相对于原方案进水池内的水力损失分别减小了3.2%和4.1%。研究结果对进水结构中侧壁漩涡的消涡提供一定的参考。
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