电动机前置和电动机后置潜水贯流泵装置水力性能比较

发布时间：2022-02-12 13:27

　　为了推动潜水贯流泵装置在低扬程泵站中的应用,提出了电动机前置的新型潜水贯流泵装置型式.基于某大型潜水贯流泵站的设计参数,分别设计了电动机前置和电动机后置2种型式的潜水贯流泵装置方案,采用数值模拟方法对这2种型式潜水贯流泵装置的三维流场分别进行数值计算和分析,预测泵装置的扬程和效率,并比较其水力性能和结构特点.结果表明:这2种型式潜水贯流泵装置的进水流道内水流收缩都平缓均匀、流线层次分明,电动机前置方案出水流道内水流扩散平缓且无旋涡或其他不良流态,电动机后置方案出水流道内主流偏向流道扩散段右下侧并在左上侧产生旋涡;电动机前置方案的流道水头损失小、泵装置效率高,水力性能优于电动机后置方案;电动机前置方案的潜水电动机密封更可靠、电动机支撑结构更合理、水泵导叶体的水力设计更成熟.潜水贯流泵装置应优先采用电动机前置方案. 

【文章来源】：排灌机械工程学报. 2020,38(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

立式潜水泵装置示意图

潜水贯流泵装置内的水流流动属于不可压缩湍流流动，可用连续性方程和Navier-Stokes方程对湍流的运动进行描述．为求解泵装置三维流场，还需引入湍流模型以使方程组封闭．常用的湍流模型有S-A湍流模型、k-ε湍流模型和k-ω湍流模型等[7-11]，其中标准k-ε湍流模型应用最为广泛，且在水力机械流动模拟中具有良好的适用性[12].2.2.2 流场计算区域

电动机前置的潜水贯流泵装置，其三维湍流流动数值计算区域由前池、进水流道、叶轮及叶轮室、导叶体、出水流道和出水池6个部分组成．采用Gambit软件对泵装置流场的数值模拟区域进行三维建模和网格剖分，其中，前池和出水池采用结构化网格，其余各部分均选用适应能力较好的非结构化网格．电动机前置的潜水贯流泵装置流场计算区域及网格剖分情况如图3所示．计算区域的网格总数为86.43万，其中，前池、进水流道、叶轮室、导叶体、出水流道和出水池的网格数分别为4.65万，16.37万，19.86万，10.13万，26.60万和8.82万．2.2.3 边界条件

【参考文献】：
期刊论文
[1]潜水电泵机械密封结构设计的改进[J]. 王双波.  机电信息. 2018(15)
[2]低转速潜水贯流泵的结构初探[J]. 张爱霞.  通用机械. 2012(06)
[3]不同湍流模型在轴流泵性能预测中的应用[J]. 张德胜,施卫东,张华,姚捷,关醒凡.  农业工程学报. 2012(01)
[4]前、后置竖井贯流泵装置基本流态分析[J]. 刘君,郑源,周大庆,茅媛婷,张丽敏.  农业机械学报. 2010(S1)
[5]大型潜水贯流泵装置设计与应用[J]. 方桂林,谢伟东.  中国水利. 2010(16)
[6]潜水贯流泵装置在低扬程大流量排水泵站的设计应用[J]. 崔健,张剑,徐静,章启兵.  治淮. 2010(06)
[7]南水北调东线工程贯流泵机组选型与结构初探[J]. 魏光新,张爱霞,孟凡有.  水泵技术. 2005(02)
[8]新型水泵在城市防洪工程的应用探讨[J]. 陈璐.  湘潭师范学院学报(自然科学版). 2002(01)

硕士论文
[1]低扬程潜水贯流泵装置三维流动数值模拟研究[D]. 夏臣智.扬州大学 2015
[2]潜水泵装置水力特性及优化设计研究[D]. 刘荣华.扬州大学 2010



本文编号：3621803