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隔膜泵的性能预测模型

 
发布日期: 2010-6-2

复合叶轮高速离心隔膜泵的效率可表示为有效功率Pe与总功率P之比,总功率包括有效功率Pe、容积损失功率Pv、叶轮圆盘摩擦消耗功率以及、密封和传动等机械损失功率Pm。对于润滑系统的驱动电机另接电源的高速隔膜泵,根据我们的设计经验,齿轮和润滑系统所产生的机械损失功率约占有效功率Pe的5%左右(见第七章7.7.3.4),再加上机械密封的机械损失,这样总的机械损失功率Pm约占有效功率Pe的7%左右。


和是与和相对应的滑移系数。目前计算滑移系数的方法主要有两种,一种是Stadola公式,另一种是Pfleiderer公式。Stadola认为,叶片数有限滑移是由于相邻叶片内流道的轴向旋涡运动引起的,他从位流分析推导出滑移系数的表达式
文献15通过对超短叶片隔膜泵叶轮滑移系数的研究发现,采用Stadola公式比Pfleiderer计算滑移系数具有略高的准确度。由于本文研究的低比转速高速复合叶轮隔膜泵的转速很高,叶轮流道里的哥氏力对出口滑移起着很大的影响,已超出了Stadola公式的应用范围。根据我们研制的复合叶轮高速隔膜泵的水试结果,给出了如下的改进的Pfleiderer公式,即:


对于具有两种以上短叶片的复合叶轮,其理论扬程的计算类似。
通过上面的分析已建立隔膜泵了低比转速高速复合叶轮隔膜泵的性能预测模型,但在计算复合叶轮的水力损失、蜗壳的水力损失和叶轮轮盘摩擦消耗功率时引进了修正系数ki (i=1,…,5),其中包括十五个特定系数yj (j=1,…,15),下面根据我们研制的数台低比转速高速复合叶轮隔膜泵的设计参数和试验结果,用P-H伸缩保差法来确定。以下面两式作为目标函数和约束条件,以yj为变量,进行寻优计算。

上式中的N为高速隔膜泵的台数,ηri和Hdi为高速隔膜泵在设计工况下的实际效率和扬程,ηi和Hi为按上述方法得到的效率和扬程。采用式(5-28)的目的是在保证低比转速高速复合叶轮隔膜泵总的损失得到反映的前提下,力求各项损失也相对准确。

 

 
 
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