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橡胶扭叶片转子泵汽蚀特性优化

来源:www.pumpseen.com 发布时间:2020-05-29 14:14 作者:帕普生装备集团

  为了让客户更清楚地了解凸轮转子泵的汽蚀性能,针对凸轮转子泵汽蚀特性对不同介质的影响,我们整理了一些有关涡流机橡胶扭叶凸轮转子泵汽蚀特性的资料,供参考。

  空化,由于局部压力降低而在流动液体中产生气泡的现象。当液体进入高压区时,气泡破裂,周围的液体迅速填满原来的气泡腔,造成水力冲击。气泡的出现、发展和破裂。

  同时,由于空化过程中气泡堵塞流道,降低了流量和扬程,降低了效率。这种连续的局部冲击载荷会逐渐使材料表面疲劳损伤,引起金属表面的冲蚀,进而产生蜂窝孔的尺寸冲蚀。除了金属零件受到冲击而损坏外,还存在化学腐蚀,也就是说,同时,液体也会沉淀氧气并氧化。因此,预计不会出现气穴现象。

  汽蚀余量(泵汽蚀余量)又称泵进口必需汽蚀余量或动态压降,汽蚀余量越小,抗汽蚀性能越好;该参数主要由流道部件决定,即转子型线和泵流道室的流线。目前,包括少数橡胶凸轮泵生产厂家在内的通用金属凸轮泵转子型线仍处于模仿和仿制阶段,泵腔采用规则几何形状。不合理的泵型设计会导致泵的振动、噪声、流体脉动、转子磨损等问题的增加,同时会降低泵的汽蚀性能。当需要高自吸和易蒸发的介质时,这个问题尤其突出。对于金属凸轮转子泵或滑片泵、摆动转子泵等我们称之为刚性体的正排量转子泵,为了满足足够的真空容量,需要通过高速来满足其真空容量。高速最直接的问题是寿命和可靠性。转子、滑块、密封等部件的整体使用寿命打折扣。根据个人经验,一般易损件的使用寿命与转速的平方成反比。虽然初期设备成本不高,但整体维修周期缩短,整体成本成倍增加。

  橡胶的固有特性可以综合上述泵的所有优点,避免它们的全部缺点。因此,橡胶凸轮泵在国外也被称为通用泵。它可以在50转的转速下实现高真空,这对于其他类型的泵是不可能的。橡胶扭叶片转子泵的优点在于对各种介质的适应性,其汽蚀特性尤为重要。为了降低汽蚀余量,必须对转子型线和通流室进行优化设计。

  为了优化橡胶扭叶片转子泵的性能设计,Addy正排量泵研发团队在现有扭叶片转子型线设计经验的基础上,进一步分析推导了新型转子型线计算公式,并对泵内流场进行了模拟借助CFD软件,获得了低脉动、低噪声、低磨损的转子型线优化设计。根据转子和转轮的复杂性,课题组采用分块网格技术,将复杂的流动区域划分为若干个子区域,使每个子区域形状的复杂性降低到可以生成结构化网格的程度,然后在每个子区域生成网格。在相邻子域的界面上,网格可以相互连接、不连续,甚至在一定程度上重叠。

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