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多级小流量离心泵在运行时会产生较大的轴向力,如不采取措施来平衡轴向力,则会影响泵的运行稳定性和可靠性,降低寿命,造成严重的后果。
若要平衡离心泵轴向力首先要确定轴向力的大小,理论经验计算法、实验测试法和数值模拟法是目前获得轴向力的的主要方法。
平衡盘是最常见的一种平衡离心泵轴向力的结构。本研究针对现有需要改进三级小流量离心泵,首先利用传统的理论计算方法计算泵的轴向力,并利用CFD数值模拟确定轴向力；其次,通过离心泵内部机构以及给定空间,设计出一个弹性元件（测力环）测量轴向力,对其结构进行模拟分析并改进。在所设计测力环的基础上,找到测试元件产生应变的******位置,粘贴应变片并完成测力弹性元件的静态标定,设计整个轴向力的测试方案；最后,根据已有研究对平衡装置数值模拟结果,设计改进三级消防泵。在生产出样机之后,实验测试该三级离心泵的效率、扬程和流量等性能参数,对原有三级离心泵的和带有平衡机构离心泵的进行轴向力测试。根据测试结果探讨了多级小流量离心泵的轴向力与流量、扬程等参数的关系,证明了轴向力测试系统具有一定的有效性,平衡机构减小了离心泵轴向力,并提高了泵的使用寿命。
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