射流式噴灌自吸泵的水力設(shè)計與對比試驗研究

射流式自吸噴灌泵回流閥的研究

針對傳統(tǒng)的自吸式離心泵存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自吸時間過長、工作效率較低等缺點,通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn),設(shè)計了一種新型離心泵外循環(huán)射流自吸裝置,該裝置是在普通離心泵的進(jìn)口管路和出口管路間增設(shè)了一個射流和汽水分離裝置,根據(jù)水射流的卷吸原理實現(xiàn)泵的自吸功能.本文主要介紹了該射流自吸泵的各結(jié)構(gòu)組成及其工作原理.

50ZB-30C型射流式自吸噴灌泵的設(shè)計與試驗(20201023174326)

目前,廣大農(nóng)村仍普遍使用井水,以前使用的潛水泵,由于工作時放在水中,密封問題很難解決,安全性較差,故障率高,對于廣大農(nóng)民來說,維修很困難,因此迫切需要一種新型的水泵。微型回流式自吸泵在設(shè)計中很好地解決了自吸功能,因而完全可以代替潛水泵。為了解決水泵的自吸問題,現(xiàn)提出一種新的設(shè)

對外混式自吸泵的回流孔面積進(jìn)行對比試驗,確定最佳設(shè)計方案。闡述關(guān)閉回流孔的橡膠閥原理及設(shè)計方法,進(jìn)行裝閥前后的對比試驗,得出裝閥與否對泵性能的影響。

首先介紹了泵的現(xiàn)代多工況設(shè)計理論,并對其廣義和狹義的范疇進(jìn)行了定義.明確了狹義多工況設(shè)計的設(shè)計準(zhǔn)則和優(yōu)化目標(biāo).然后根據(jù)某具體兩用自吸泵的噴灌與滴灌的時間比例,建立了以總能量消耗最小為優(yōu)化目標(biāo)的兩用自吸泵兩工況優(yōu)化設(shè)計方法.在此基礎(chǔ)上根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計方法預(yù)測得到所有可能的性能曲線,為滿足兩工況的設(shè)計目標(biāo),根據(jù)蝸殼對泵性能的影響進(jìn)一步對蝸殼的設(shè)計進(jìn)行了調(diào)整.應(yīng)用計算流體動力學(xué)軟件(cfd)對設(shè)計得到的自吸泵進(jìn)行數(shù)值模擬分析,分析結(jié)果表明:該泵運行時,流線和壓力分布均勻,滿足大流量滴灌和小流量噴灌的設(shè)計要求,且外特性曲線達(dá)到設(shè)計要求,故所設(shè)計的噴灌與滴灌兩用自吸泵滿足設(shè)計要求.

對外混式自吸泵回流孔面積進(jìn)行對比試驗,確定最佳方案。闡述關(guān)閉回流孔的橡膠閥原理及設(shè)計方法,進(jìn)行裝閥前后的對比試驗。

文章編號：?。保埃埃担埃常玻梗ǎ玻埃保矗埃玻埃埃担埃?收稿日期：　２０１３－０６－０７ 基金項目：　國家“８６３”高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助項目（２０１１ａａ１００５０６） 不對稱出口導(dǎo)流器的射流式噴灌泵優(yōu)化研究 劉建瑞，王　鵬，鄭俊鋒，付登鵬 （江蘇大學(xué)流體機(jī)械工程技術(shù)研究中心，江蘇鎮(zhèn)江２１２０１３） 摘　要：　為改善射流式噴灌泵的性能，提高泵的效率。本文設(shè)計了一種有２個出口的不對稱導(dǎo)流器，可以加快泵內(nèi)的 氣液混合與分離。通過正交試驗和數(shù)值模擬方法，得到葉輪與導(dǎo)流器中截面多方案的空氣體積分布云圖，分析其氣液混 合與流動規(guī)律，研究導(dǎo)流器出口１角度θ、導(dǎo)流器出口２角度α和基圓直徑ｄ３對噴灌泵性能的影響，并對數(shù)值計算結(jié)果 進(jìn)行極差分析。研究結(jié)果得出方案４的導(dǎo)流器幾何參數(shù)較為合理，并進(jìn)行樣機(jī)試驗。樣機(jī)試驗證明：在額定工況下，泵 的效

在引進(jìn)德國技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)成功新型容積式滑片自吸泵。泵體內(nèi)曲線對稱布置，由2段圓弧、1段等加速曲線和1段等減速曲線組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子嵌有12片滑片，熱套于泵軸上，泵軸兩端由雙列滾針軸承定位的軸承座支承。泵在旋轉(zhuǎn)過程中，前半周吸入液體，后半周經(jīng)增壓后排出液體。每旋轉(zhuǎn)1周，容積變化1次。隨著泵的高速旋轉(zhuǎn)，輸出均勻的流量。通過對滑片自吸泵的研制及性能試驗，給出了性能與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系圖及應(yīng)用范圍?；晕镁哂羞\轉(zhuǎn)平穩(wěn)、效率高、壓力調(diào)節(jié)范圍寬及自吸能力強(qiáng)等優(yōu)點，是較理想的新型加油設(shè)備。

介紹一種新型射流式自吸離心泵的工作原理及結(jié)構(gòu)。射流器中噴嘴的高速射流效應(yīng)使泵的進(jìn)口形成真空,液體被吸上來,泵完成自吸過程,消除了普通離心泵不能自吸的缺陷。正常運行時閥關(guān)閉,射流器停止工作,泵的效率提高了3%以上。敘述了射流式自吸離心泵的設(shè)計方法,并對泵的性能進(jìn)行了試驗分析,給出了結(jié)果,最后總結(jié)了泵的優(yōu)點。

介紹了泵的發(fā)展概況，闡述了新型滑片自吸泵的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及設(shè)計方法并進(jìn)行了試驗驗證，可供同類型泵設(shè)計時參考

分析了影響滑片自吸泵性能的因素,并進(jìn)行了試驗;給出了影響因素與性能的關(guān)系;為性能的改進(jìn)與泵的設(shè)計提供了參考

介紹了一種新型射流式自吸泵的結(jié)構(gòu)與特點。對于泵的進(jìn)口射流流場,首先建立流體運動方程作為控制方程,應(yīng)用kε湍流模型來封閉運動方程,進(jìn)而采用貼體坐標(biāo)變換技術(shù),利用fluent軟件對該復(fù)雜流場進(jìn)行求解。得到了進(jìn)口流場內(nèi)部的流動情況,以及流線、壓力和速度的分布,為射流式自吸泵的理論研究和優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。計算結(jié)果與現(xiàn)有理論、試驗結(jié)果吻合較好,精度滿足工程實際要求,可進(jìn)一步改進(jìn)自吸泵的性能。

高架式與地插式組合微噴灌比較試驗表明:噴頭設(shè)置離地面高度2.5m,不但給機(jī)械化耕作和生產(chǎn)作業(yè)營造了便利的操作空間,各項生產(chǎn)作業(yè)效率提高,而且不用埋鋪管道,不破壞耕作層,檢修方便。每667m2節(jié)省用工費52.5元,減少投資15.5元。

通過對影響動力密封立式自吸泵效率和自吸性能的各種因素的分析,結(jié)合公司的多年設(shè)計實例,提出了提高動力密封立式自吸泵效率和自吸性能的設(shè)計方法和注意事項,并提出了一些新的設(shè)計思路。

水流式水輪泵是以水流為動力的提水機(jī)械，該文針對德國ｂｒｅｍｅｎ海外研究與發(fā)展協(xié)會研制的ｂｏｒｄａ泵在試驗及應(yīng)用中存在的問題，設(shè)計了一種新型的垂直軸水流式水輪泵。經(jīng)試驗表明，能適應(yīng)我國淺水流地區(qū)使用。

為了使自吸泵能夠同時滿足噴灌系統(tǒng)在流量12m3/h、揚程30m、滴灌系統(tǒng)在流量18m3/h、揚程20m時2個工況點的設(shè)計要求,該文采用試驗設(shè)計(designofexperiment,doe)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對1臺50zb-30c自吸泵的葉輪進(jìn)行多工況設(shè)計改進(jìn)。重點分析了葉輪幾何參數(shù)對泵揚程的影響規(guī)律,建立了不同工況點的揚程與葉輪主要幾何參數(shù)之間的回歸方程,并對該方程的參數(shù)進(jìn)行賦值計算,得到滿足設(shè)計要求的葉輪幾何參數(shù)值。樣機(jī)試驗結(jié)果表明:安裝了新葉輪的噴滴灌兩用自吸泵在流量為12m3/h時揚程達(dá)30.3m,流量為18m3/h時揚程達(dá)21m,達(dá)到了設(shè)計要求。證明通過doe方法能夠建立數(shù)學(xué)模型來描述不同工況點的揚程與葉輪幾何參數(shù)之間的關(guān)系。隨著葉片包角的增大和葉片出口安放角的減小,揚程曲線會更加陡峭。研究為泵的多工況設(shè)計提供參考。

試驗表明:在風(fēng)力小于1.5m/s的條件下,高架式組合微噴灌的噴灌均勻系數(shù)(cu)達(dá)到93.4%(比地插式組合提高了8.1個百分點),改善了蔬菜生產(chǎn)環(huán)境的小氣候(降低不宜溫度3℃左右,空氣相對濕度提高25%),為葉類蔬菜在夏秋反季節(jié)生產(chǎn)中提供了相對冷涼濕潤的生產(chǎn)條件,使上海青出苗時間提前0.5d,出苗率提高4%,生育期縮短2d,平均單株重增加5g,增加產(chǎn)量376kg/667m2。

支腿式水力鑿巖機(jī)與風(fēng)動鑿巖機(jī)的對比試驗

旋沖鉆井用液動射流式?jīng)_擊器焊鑲和粘接部位極易開裂導(dǎo)致泄漏、卸壓,缸體上、下腔工作壓力建立不起來,造成沖擊器停止工作或工作斷續(xù)不穩(wěn),影響沖擊器的性能。為此,對沖擊器缸體進(jìn)行了一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計,精選特制高性能熱作模具鋼材料(hhd),采用整體鑄造方式成型,缸體表面采用液體氮化加氧化工藝處理。對該結(jié)構(gòu)沖擊器進(jìn)行了室內(nèi)性能測試試驗和現(xiàn)場應(yīng)用試驗。結(jié)果表明,該結(jié)構(gòu)液動射流式?jīng)_擊器的性能得到改善,具有良好的工作穩(wěn)定性和參數(shù)的可調(diào)節(jié)性;可以有效地提高深部硬巖地層機(jī)械鉆速,防止井斜,降低鉆井成本。

通過自吸泵堵回流孔的對比試驗，闡述堵回流孔對提高泵性能的重要性。試驗研究回流孔面積及位置對泵自吸性能的影響，給出回流孔面積統(tǒng)計系數(shù)估算公式。通過普通離心泵與自吸離心泵對比試驗，發(fā)現(xiàn)自吸泵木力設(shè)計上的獨特差異。從１１種農(nóng)用自吸泵優(yōu)秀水力模型分析中研究歸納出自吸離心泵葉輪速度系數(shù)水力沒計計算方法。

為驗證混流式噴水泵葉輪的加工精度和質(zhì)量,將加工后的混流泵葉輪進(jìn)行臺架試驗,并基于sst模型采用全結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對臺架試驗進(jìn)行非定常數(shù)值模擬。數(shù)值計算結(jié)果表明:在設(shè)計流量下數(shù)值計算得到的混流泵揚程和功率與試驗數(shù)據(jù)的誤差為1.3%和2.3%,在計算流量范圍內(nèi),混流泵揚程和功率的最大誤差小于4%,說明了該混流泵的加工精度滿足工程要求。為進(jìn)一步驗證混流泵的設(shè)計水平,對其裝船后性能進(jìn)行了數(shù)值計算和實船試航,試航結(jié)果表明,該混流泵的推進(jìn)航速超過設(shè)計航速9.4%,并且數(shù)值預(yù)報航速與試航結(jié)果誤差為1.5%,這既驗證了設(shè)計方法的有效性,也驗證了所采用的數(shù)值模型的準(zhǔn)確性。