叶轮与导叶叶片数匹配对井用潜水泵性能的影响

摘要：

叶轮与导叶叶片数对泵的扬程、效率等都具有较大的影响.选取250QJ140型井用潜水泵作为研究对象,采用数值计算与试验相结合的方法,在叶轮与导叶叶片数组合变化下,对井用潜水泵的性能变化规律和内部流场分布进行了研究.基于不改变其他几何参数的原则,建立16组不同叶片数组合的两级井用潜水泵模型.采用ANSYS ICEM软件对各组模型分别进行了结构化网格划分,进而在ANSYS CFX商用软件中对各组模型进行了多工况定常数值计算.各组数值计算均选用标准k-ω湍流模型和标准壁面函数,获得了各组模型在不同工况下的性能预测值.通过各组方案性能预测值的对比可以发现:在额定流量工况下,当叶轮与导叶叶片数均为7时,井用潜水泵模型的效率最高.在小流量工况和大流量工况下,泵内的介质流动角度发生了变化.在小流量工况下,增加叶轮与导叶的叶片数可以提高叶片对于液体介质的整流,进而提高井用潜水泵性能;在大流量工况下,较少的叶轮与导叶叶片数更能减轻叶片对液体介质的排挤作用.将大流量工况下性能较好的方案6进行了样机制造和性能试验,结果表明,模型性能较好,在额定流量工况下,扬程预测值比试验结果低2.4％,轴功率预测值比试验结果低1.6％,效率预测值比试验结果高1.1％,数值预测结果与试验结果随流量的整体变化趋势一致,证实了本文中数值计算的准确性.

关键词：井用潜水泵、叶轮、导叶、叶片数、数值模拟

所属期刊栏目：49

分类号：TH311(泵)

资助基金：国家自然科学基金项目51609106;江苏省自然科学基金项目BK20150508;江苏高校自然科学研究项目15KJB570001;江苏省博士后科研计划项目1501069A;流体及动力机械教育部重点实验室开放基金项目szjj2015-023

在线出版日期：2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：103-111