无过载排污泵的研究现状
无过载排污泵的研究现状
根据对国内外资料分析可以看出,目前国内外的研究者们,对排污泵<两相流泵)和无过载离心泵都有很深入的研究,而将两者研究成果结合起来,直接应用于无过载排污泵的设计研究中则不多见。前苏联、日本和欧美一些国家对两相流泵作了不少的研究工作,但大多数是有关两相流泵的外特性和内部流动的研究,如固体的种类、浓度、密度、大小对泵性能的影响,叶轮蜗室等过流部件几何参数对泵性能的影响等。前苏联对排污泵的设计理论和设计方法作了不少的工作,出版的有关专著和公开发表的论文对两相流泵的设计有直接参考价值。日本、欧美等国主要侧重于固液理论研究方面,很少公开有关固液泵设计方面的技术。国内主要从20世纪70年代末开始进行两相流泵的设计理论和设计方法的研究,并且也取得了较大的进展.
最大轴功率问题是英国著名泵专家Anderson于1938年在研究离心泵的面积比理论时首次提出来的,他指出:所有离心泵的轴功率均在理论扬程为u2/2g处达到最大值,这也是离心泵无过载功率特性的关键。在无过载离心泵的研究方面,国内学者取得了很大进展,袁寿其教授从理论、试验到水力设计等各方面进行了系统和深入研究,修正和完善了国内外离心泵饱和轴功率性能理论,初步建立了高效无过载离心泵设计体系,对无过载离心泵的研究,具有较大的实用价值,这些思想也是后来的学者研究无过载理论的指导思想,并且对我们研究无过载排污泵有指导意义.
到目前为止,以经验数据修正的Ruler理论和一元理论仍然是计算中低比转速叶片式水力机械叶轮的基础。虽然人们对抽送清水的离心泵设计方法己经比较成熟,但是由于两相流泵所抽送的介质流动状态相当复杂,在设计两相流泵时如果不突破单相流泵设计思路就不可能对两相流泵的性能有多大改进,进行泵叶轮内固体颗粒运动规律的研究是进行两相流泵设计方法研究的理论基础。
1992年,加拿大I.C.威尔逊与美国GR,艾迪、英国科里夫特在合著的《离心泵体输送手册》中提出固液泵水力设计方面的要求:
(1)水力设计与提供所要求性能的叶轮和泵尺寸有关.
(2)在设计时,必须考虑最大固体物的通过性。
(3)泵内流流动状态相当复杂,不同于清水,因此固液泵设计系数值与清水泵不同。
目前关于两相流泵的设计方法很多,这些设计方法主要是根据统计资料和设计经验得出来的。首先提出了两相流理论及其设计原理,即“相对堵塞”和“相对抽吸”理论。当固体速度小于水流速度时(如在叶轮进口),固相对水流产生“相对堵塞”效应;反之产生“相对抽吸”作用(如在叶轮出口),提出了两相流水流畸变设计法,并给出畸变方程和输运方程。
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