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凸轮转子泵的流场分析

发布者:鑫胜达泵业

  泵类设备是船舶管路系统中普遍应用的流体机械,也是管路系统主要的振动噪声源。目前水泵的机械振动已经得到初步的控制,而水动力噪声却未能得到有效控制。因此,有效降低泵类设备的振动噪声,尤其是水动力噪声将能够显著改善管路噪声。泵类设备的振动噪声源主要集中在壳体内部,本质上是由内部的压力脉动引起的,并把压力脉动的大小作为泵水动力噪声的评价标准。对于传统的离心泵而言,其内部存在着强烈的动静干涉及多种复杂的流动以及高的压力梯度,那么就必然存在很强烈的流动噪声。国内有较多学者研究了引起离心泵振动噪声的各种因素并进行计算分析,提出了一定的改进方案,但效果都较为有限。
凸轮转子泵由罗茨鼓风机衍化而来,此后该结构逐渐应用于输送水介质及工业原料,转子泵也由开始的两叶转子发展到现在三叶、四叶、六叶,由直翼转子发展到螺旋式扭曲转子。与离心泵相比,转子泵的输送流量能够较为   控制,转子泵的转速较低,能够在100~1000r/min(稳定工况为200~400r/min)范围内运行,流量为3~1200m3/h,   大输出压力为1.6MPa,拥有很强的颗粒通过能力,   大可通过颗粒直径为60mm。此外转子泵进出口无须设置阀门,可实现对介质的反向输送。国内外学者对非接触式转子泵的型线、容积系数以及理论流量的公式作了推导。对两叶与三叶螺旋转子模型泵流量及受力进行了试验与分析。对渐开线———销齿圆弧罗茨螺旋转子进行型线及三维参数化实体设计,并编制了相应的程序。对罗茨鼓风机泄漏流量进行了推导,并对二维模型进行了数值模拟。涉及水介质下低转速的凸轮转子泵内部流动数值分析以及流量和脉动压力状况,尤其是三维螺旋转子模型泵的流场分析。
文中在分析凸轮转子泵的工作原理及技术特点的基础上,建立该泵的二维、三维、三维模型,计算其内部流场及压力脉动特性,为舰船减振降噪提供一定的理论支持。
 

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