关于叶轮中固液两相流动分析探究
研究表明,离心泵叶轮内的流动基本上是由相对速度较小的尾流区和近似于无粘性的射流区组成。尾流区紧贴在叶轮的前盖板和非工作面上,尾流区越宽,射流一尾流之间的剪层越薄,两者之间的速度梯度越大。尾流的形成与发展是边界层的发展、二次流的发展、流动分离和分层效应等因素相互影响相互促进而形成的,简而言之,就是由于叶轮流道内的流体受到叶片作功不均匀造成的。
靠近叶片工作面强,而靠近非工作面弱,在逆向压力梯度作用下,靠近出口处非工作面的边界层容易产生分离,使液流在边界层附近产生回流和脱流,形成尾流区。对于排污泵除了要考虑液相的分层效应还要考虑固相的分层效应,对于定常运动的颗粒运动分析可知,在每一颗粒轨迹线上只有一个特定的运动速度能满足平衡方程。相对于平衡轨迹上的颗粒速度过大或不足都将引起附加的哥氏力与离心力的指向。
比平衡流动所要求慢的颗粒倾向于移向吸力边,比平衡流动所要求快的颗粒,倾向于移向压力边,这就是所谓的颗粒运动的分层效应。
分层效应与叶片的吸力边、压力边的速度差有关,即与叶片上的载荷有关,欲减小分层效应必须减小叶片上的载荷。排污泵为增加过流能力叶片数比较少,因此叶片上载荷增加,为了减少分层效应,必须加长流道以减少叶片单位长度上的载荷,因此叶片数越少叶片包角越大,从而使出口角份较小。 水泵小编从实际流场来看,情况也是如此固体颗粒有趋向于叶片工作面的趋势。
质量较大的颗粒在叶轮出口处的速度可为水流速度的好几倍,颗粒越大,这种差异越突出,另外,质量大的固体运动曲率大,相反小颗粒的固体在叶轮中运动的曲率小,因此在进行排污泵叶轮设计时,出口角一般比清水泵小,包角加大,这样可减少固体颗粒对叶片出口的撞击,减少磨损提高效率,这与上面的分析结论一致。
延伸阅读:隔膜泵之DBY电动隔膜泵
一、DBY电动隔膜泵特点:
一、不需灌引水,自吸能力达5米以上。
二、通过性能好,直径在10毫米以下的颗粒、泥浆等均可以毫不费力地通过。
三、由于隔膜将被输送介质和传动机械件分开,所以介质绝对不会向外泄漏;且泵本身无轴封,使用寿命大大延长;根据不同介质,隔膜可分为氯丁橡胶、氟橡胶、丁晴橡胶、聚四氟已烯、特氟龙(F46)等,可以满足不同客户的要求。
四、泵体介质过流部分,可根据用户要求不同,分为铸铁、不锈钢、衬胶、铝合金,电机可分普通电机、防爆电机、减速电机和电磁调速电机。
二、DBY电动隔膜泵主要用途:⑴各种剧毒、易燃、易挥发液体。⑵各种强酸、强碱、强腐蚀液体。⑶可输送较高温度的介质150℃。
⑷作为各种压滤机前级送压装置。
⑸热水回收及循环。⑹油罐车、油库、油品装卸。⑺泵吸泡菜果酱、土豆泥、巧克力等。
⑻泵吸油漆、树胶、颜料粘合剂。⑼各种瓷器轴浆水泥灌浆灰浆泥浆。
⑽各种橡胶浆乳胶、有机溶剂、填料。⑾用泵为油轮驳船清仓吸取仓内污水及剩油。
⑿啤酒花及发酵粉稀浆、糖浆、糖密。⒀泵吸矿井、坑道、隧道、下水道中污水、沉淀物。⒁各种特殊介质的吸送。
三、DBY电动隔膜泵性能参数:
四、DBY电动隔膜泵工作原理:
六、DBY电动隔膜泵安装图:电机(4)通过减速箱(3)带动左右两端柱塞上面的隔膜(2)一前一后往复运动。在左右两个泵腔内,装有上下四个单向球阀(1)隔膜的运动,造成工作腔内的容积的改变,迫使四个单向球阀交替地开启和关闭,从而将液体不断地吸入和排出。
五、DBY电动隔膜泵安装尺寸:
七、DBY电动隔膜泵订货说明
:1.隔膜泵名称(气动隔膜泵、电动隔膜泵);2.隔膜泵型号(QBY1、QBY2、QBY3、QBK、DBY、XDBY);3.隔膜泵材质(铸铁、铝合金、不锈钢、工程塑料);4.隔膜泵规格(DN10-100);5.隔膜泵流量(0.8-30m3/h);6.隔膜泵扬程(0-50m);7.隔膜泵适用介质(污水、污物、清水及带腐蚀性介质等);8.隔膜泵介质温度(-10-150度);9.隔膜泵连接方式(法兰、丝口);10.隔膜泵驱动方式(气动、电动);11.隔膜泵功率(0.55-5.5KW)
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气动隔膜泵当输送易燃、易爆、尉毒等危险介质时,为彻底避免泄漏,可以采用气动隔膜泵,利用易于变形的隔膜将被输送的介质与往复运动的工作机构隔开,从而完全消除了泄漏。
气动隔膜泵主要是通过压缩空气直接驱动膜片。泵内可用多种不同材质的膜片及球阀来适用与各种不同的介质工况满足用户的各种工况要求。最常用的材质有丁晴橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、四氟及聚四氟乙烯。
气动隔膜泵也属于无泄漏泵及防爆泵类产品,因为气动泵内没有任何活塞等部件。但如果泵坏了肯定会引起泄露。
因此,在预防性的维护中,避免泵的损坏,有必要更换膜片。
如果有必要也可选配膜片破裂检测器,只要调整空气压力,可提供不同的流量和出口压力,压缩空气可以平衡流体压力和出口压力,流量范围从很小到1060L/min,可干转,对气动泵无损害。气动隔膜泵自吸力强,操作方便,维护简单,由于流量和出口压力是可调的,所以气动泵的应用非常广泛,除了拥有其本身特殊的优势外,还在工业和卫生领域将近50年的应用中有着良好的口碑。
气动隔膜泵一共分为5代产品。目前最常用到的属于第3代气动隔膜泵,前面2代以逐渐淘汰,而后面4代和5代属于替代进口气动隔膜泵的产品,性能参数指标同样口径的比前3代都相对较大,膜片采用进口膜片,泵体尺寸也相对较大一点,所以购买选型时可以根据自己所需要的性能参数选择是否需要用到在气动隔膜泵的两个对称工作腔中,各装有一块有弹性的隔膜,联杆将两块隔膜结成一体,压缩空气从泵的进气接头进入配气阀后,推动两个工作腔内的隔膜片,驱使联杆联接的两块隔膜同步运动。 气动隔膜泵与此同时,另一工作腔中的气体则从隔膜的背后排出泵外。
一旦到达行程终点。气动隔膜泵配气机构则自动地将压缩空气引入另一个工作 腔,推动气动隔膜泵朝相反方向运动,这样就形成了两个隔膜片的同步往复运动。每个工作腔中设置有两个单向球阀,隔膜片的往复运动,造成工作腔内容积的改变,迫使两个单向球阀交替地开启和关闭,从而将液体连续地吸入和排出。