基于CFX正交试验的深井离心泵导叶的优化设计.pdfVIP

22 FLUIDMACHINERY Vo1．43，No．9，2015 文章编号： 1005—0329(2015)09—0022—04 基于 CFX正交试验的深井离心泵导叶的优化设计 丛小青，周 日。韩泳涛，袁丹青 (江苏大学，江苏镇江 212013) 摘 要： 为提高深井离心泵的水力性能，针对 100QJ16型深井泵，按照L。(3)正交表，选取空间导叶的进 口冲角 、包 角 、叶片出口安放角和叶片数等4个因素，每个因素取 3个水平 ，设计出9个导叶模型，并分别与同一个叶轮装配。基于 CFX软件 ，对两级模型泵进行了全流场数值模拟，获得9组方案在额定工况下的扬程和效率。采用极差分析法分析了各 几何参数对扬程和效率的影响规律以及影响空间导叶性能的主要因素和次要因素。空间导叶进 口冲角和叶片包角对两 级泵的扬程和效率的影响较大。将优化方案进行了样机试验，其效率达到了设计要求。 关键词： 空间导叶；深井离心泵；正交试验；数值模拟 中图分类号 ： TH3 文献标志码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．09．005 OptimizationDesignofDeep—wellCentrifugalPumpbasedonCFX OrthogonalTest CONG Xiao—qing，ZHOU Ri，HAN Yong—tao，YUAN Dan—qing (JiangsuUniversity，Zhenjiang 212013，China) Abstract： Inordertoimprovetheperformanceofdeep—wellcentrifugalpump，selecteddeepw·ellpump 100QJ16asresearch object，anL9(3)orthogonalexperimentwasperformedwithfourfactorsandthreevaluesincludingbladeincidenceangle，blade wrapangleofspaceguidevane，bladeoutletangle，etc．9differentguidevanesmodelweredesignedandwerecoupledwiththe sameimpeller．BasedonCFX，thefolwfieldoftwo—stagemodelpumpwassimulated，theefficiencyandheadofoperatingpointfor designwereobtained．Bywaysofvarianceanalysis，theeffectsofgeometricalpraametersonheadandefficiencywerestudied，the primaryandsecondaryfactorsofthedesignparameterswereanalyzed．Bladeincidenceangleandbladewrapanglehas agreater impactondeep—wellpumpperfomr ance．Theoptimum program wasmanufacturedandtested，theefficiencywassignificantlyim · provedcomparewithsimilarproductsandnationalstandards． Keywords： spaceugidevane；deepw·ellcentrifugalpump；orthogonaltest；numericalsimulation 1 引言 时，不能轻视对导叶的设计 。正交试验法是一种 比较成熟的多因素多水平筛选法，在水泵的设计 深井离心泵是提取地下水的主要设备，在农 中广泛应用。袁寿其等用 (2)正交表研究了 业、工厂、铁路和油田等领域应用广泛 ¨J。导叶