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多級小流量離心泵在運行時會產(chǎn)生較大的軸向力,如不采取措施來平衡軸向力,則會影響泵的運行穩(wěn)定性和可靠性,降低壽命,造成嚴重的后果。
若要平衡離心泵軸向力首先要確定軸向力的大小,理論經(jīng)驗計算法、實驗測試法和數(shù)值模擬法是目前獲得軸向力的的主要方法。
平衡盤是最常見的一種平衡離心泵軸向力的結(jié)構(gòu)。本研究針對現(xiàn)有需要改進三級小流量離心泵,首先利用傳統(tǒng)的理論計算方法計算泵的軸向力,并利用CFD數(shù)值模擬確定軸向力；其次,通過離心泵內(nèi)部機構(gòu)以及給定空間,設(shè)計出一個彈性元件（測力環(huán)）測量軸向力,對其結(jié)構(gòu)進行模擬分析并改進。在所設(shè)計測力環(huán)的基礎(chǔ)上,找到測試元件產(chǎn)生應(yīng)變的******位置,粘貼應(yīng)變片并完成測力彈性元件的靜態(tài)標定,設(shè)計整個軸向力的測試方案；最后,根據(jù)已有研究對平衡裝置數(shù)值模擬結(jié)果,設(shè)計改進三級消防泵。在生產(chǎn)出樣機之后,實驗測試該三級離心泵的效率、揚程和流量等性能參數(shù),對原有三級離心泵的和帶有平衡機構(gòu)離心泵的進行軸向力測試。根據(jù)測試結(jié)果探討了多級小流量離心泵的軸向力與流量、揚程等參數(shù)的關(guān)系,證明了軸向力測試系統(tǒng)具有一定的有效性,平衡機構(gòu)減小了離心泵軸向力,并提高了泵的使用壽命。
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