旋流泵葉輪內(nèi)流速場的初步測量.docx

1、旋流泵葉輪內(nèi)流速場的初步測量 江蘇工學(xué)院排研所陳紅勛陳次昌 摘摘要 本文訐述了利用探針測量旋流泵葉輪內(nèi)部流場的原理和方法，以及測試裝置,并提供了模型旋流果葉輪內(nèi)部流場的初步測受結(jié)果。 關(guān)詞：旋漣泵內(nèi)部流速場流瑞測試1前言 旋流泵又稱無堵塞泵，工作時能使固體顆粒和長纖維物順利地通過而不易堵塞，并能夠抽送含氣率較高的固液介質(zhì)，還具有結(jié)構(gòu)簡單、耐磨性好的特點。由于旋流泵的上述特點，旋流泵得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但長期以來，對旋流泵的內(nèi)部流動規(guī)律尚未完全搞清楚，因此旋流泵設(shè)計盲目性大。隨著計算機(jī)的逐步普及，數(shù)值模擬泵內(nèi)流動巳不是件非常困難的事，為了檢驗計算方法的正確性.有必要對泵內(nèi)流場進(jìn)行實測。 作者

2、首次建立了測試旋流泵葉輪流道內(nèi)的速度場的測試裝置，對旋流泵葉愴流道內(nèi)軸垂直斷面上的速度分布進(jìn)行了測試，取得了補(bǔ)步的成果。 2測試裝置 實驗泵結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1 所示，葉輪直徑。2=200 毫米，葉片寬度 6=50 亳米，采用直葉片放射形布置，葉片數(shù) z=8,無葉腔寬度/=60 俺米，采用環(huán)形渦室，其宜徑。3=300 瑩米。泵進(jìn)出口直徑均為 80毫米。 K1實畛系結(jié)構(gòu)簡圖 流速測屋測試系統(tǒng)示意圖見圖 2,主要測試器件分別介紹如下： 1.探針：用以測鼠葉輪內(nèi)某指定點的相對圓周速度和相對經(jīng)向速度。使其安裝與泵軸線平行，由像膠支擇和支掠架固定在葉輪上，與葉輪一起旋轉(zhuǎn)，并可轉(zhuǎn)動手柄帶動絲桿使探鉗車軸向移動

3、。探針的較正曲線見圖 3,測試時，測量出摭針三個孔所感應(yīng)的壓力，據(jù)此可計算來流的速度。其計算公式為： 參考文獻(xiàn) 1 關(guān)醒凡著.泵的理論與設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社.1987孫大墩等著.塑料制品成型加工.化學(xué)工業(yè)出版社，1987 3石安富等著.工程塑料.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，】986 1.探針2.掾膠支擂3.支撐架4.導(dǎo)壓管5.導(dǎo)肝6.駕桿7.手柄 9.皮帶10.集淀環(huán)11.放大熟12.磁帝機(jī)13.散字電壓表 8.壓力傳感器 式中K角度較正系統(tǒng)數(shù)出1-3兩邊孔的壓力差 卜中孔感應(yīng)的壓力 當(dāng)由上式求得 K后，可由圖3 查得來流方向與中孔軸線的夾角 0。此時來流方向便確定了。 根據(jù)求得的。角，又可在總壓與速

4、度較正曲線上分別查得總壓較正系數(shù) K。和速度較正系數(shù) K”K_Alh,_ 由（2）式可求出總玉加，由（3）式求出靜壓九，這樣即可求得速度的大小和方向。 2.導(dǎo)壓管：采用睬十輸液用頭皮針尼流速測系統(tǒng)示意圖 A-3 1.探針2.掾膠支擂3.支撐架4.導(dǎo)壓管5.導(dǎo)肝6.駕桿7.手柄 9.皮帶10.集淀環(huán)11.放大熟12.磁帝機(jī)13.散字電壓表 圖3探n技正曲線 龍細(xì)管，軟硬適中，能承哽較大的負(fù)壓。 3壓力傳感器：用來測量經(jīng)導(dǎo)壓首傳來的探針各孔感應(yīng)的壓力。壓力傳感器采用殳旦大學(xué)電子工程系俳制的 PTU10L 型壓力傳感，它是一種擴(kuò)故硅金橋型壓力傳感器.全密封封裝，可浸在水中使用，其實測性能如下： 量程

5、；lOOKpa 滿程輸出：100 2mV/5V 非線性：V5xl0FS 遲滯，5X1O-4F.S 零點失聞lmV/5V 使用時將傳感罟固定在泉她上，其工作條件為浸在水中隨泵軸轉(zhuǎn)動使用結(jié)果表明，該傳感器工作可靠。另外，因為傳感器浸在水中工作，試驗甘水溫變化很小，因此可不考慮傳感器的溫度漂移系數(shù)。 4. 放大器:經(jīng)傳感福轉(zhuǎn)換出來的電信號較成，一般應(yīng)將其波大，以使各類記錄儀表正常記錄。我們自制一只三通道運(yùn)算放大搟。 試驗前對傳感器和放大器組成的系統(tǒng)進(jìn)行了靜壓標(biāo)定，即給傳感器逐步加壓，記錄壓力從小到大各壓力直時的放大器輸出電壓，然后逐漸減壓，記錄各點壓力值對應(yīng)的放大器輸出電壓。重夏上述過程多次，經(jīng)計算

6、可線性回歸出壓力與電壓之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 P=kV(4) P 為壓力值，K 為電壓值，X 為常數(shù)，掩著放大器放大倍數(shù)變化，人值隨之變化。標(biāo)定結(jié)果表明，考慮傳感器放大器系統(tǒng)的非線性、滯后、重復(fù)性三項誤差之均方和的總精度小于1%,證明測試系統(tǒng)精度較高。 5. 集流環(huán)：集流環(huán)采用前儀動力測試儀器廠生產(chǎn)的JD-24型集流環(huán)，環(huán)數(shù)為24,廣方提出的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)適合實驗的要求。集流:不的作 J是待轉(zhuǎn)動部分和訊號引出來,送給放大器放大。 3測試原理及測試方法 探針三個孔感應(yīng)的壓力經(jīng)導(dǎo)壓管傳至壓力傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，由集流環(huán)送生放大溶放大，再由數(shù)字式電壓表記錄共箝出電壓，由此計算出探針之感應(yīng)孔的壓力，進(jìn)而求出測

7、點的速度。 試驗時首先將探針經(jīng)橡膠支撐孔插入葉輪流道內(nèi)，大致估計被測點的來流方向，使探針中孔對準(zhǔn)此方向，將探針固定在支架上，這時可利用手柄調(diào)節(jié)探針感應(yīng)孔的軸向位置，導(dǎo)肝上的刻度作為調(diào)整的基準(zhǔn)，使之達(dá)到測點的位蜜，然后排盡導(dǎo)壓菅內(nèi)的氣，將測試機(jī)構(gòu)裝入泉體。并將放大器和記滎儀器與集流環(huán)軼好，接通電源穩(wěn)定一段時間后，即可開機(jī)測量，泵轉(zhuǎn)速定為 1200轉(zhuǎn)/分，在最優(yōu)工況(Q=14.08/$)下進(jìn)行測試。應(yīng)該說明，本試驗采用非對向測量，瀏試機(jī)構(gòu)使探針只能地向移動而不能轉(zhuǎn)幼，因此當(dāng)來流偏離探針中孔翰線較大角度葉，即瀏不出速度，這時需要拆下來垂新調(diào)整探針高度，再重殳上述步驟再做試驗，由于旋流泉葉綸內(nèi)部流動極

8、為復(fù)雜，又缺乏其研究資料，因此，估計來流方向是很困難的。所以，本試驗進(jìn)行得非常艱難。還要說明的是，由放大器輸出的信號具有脈動性，在即要測量的均值附近上下波動，一般情況下可將其信號記錄下來，由信號處理的專用計算機(jī)求出壓力的均傳:，但由磁帶機(jī)放出的壓力波形可以看出，壓力波動非常小，因此本實驗采用人工采樣，即對每個測點用數(shù)字電壓表測量，讀出若干讀數(shù)，求其均值。經(jīng)對部分測點比較，這樣做的結(jié)果與計算機(jī)處理相差無幾，因此為了直觀，采用由數(shù)字電壓表直接記錄的方法。 4測量結(jié)果 下表列出了作者整理出的抽向離后蓋板潛水電泵試驗臺優(yōu)化設(shè)計初探 華北水利水電學(xué)院任曉力王玉昆河北省雞洋水泵廠趙占海 摘要 本文時微機(jī)控

9、制的潛水電泵試臉臺的各組成部分及其投資進(jìn)行了分祈。在文中所述條件下，利用選擇測試儀表精度等級和預(yù)測試驗臺精度的數(shù)學(xué)模型，確定了B級改乩控制的試酷臺所選用儀表的景低精度等級。通過對配五4寸口徑試瞼回珞試酷臺的主要儀表逸擇方案及其投寸的研究，探索了潛水電泵試驗臺的優(yōu)化設(shè)計方案。 關(guān)健伺：潛水電泵試驗臺優(yōu)化設(shè)計近幾年，國內(nèi)興建了一批由微機(jī)進(jìn)行過程控制、白動采集和處理試驗數(shù)據(jù)的潛水電泵試臉臺。這類試驗臺較之人工采樣、控制的試驗臺之精度大大提高。 在設(shè)計潛水電京認(rèn)蓋臺討，人們往律只注重各測試儀表精度等級的選擇，目的是佻試驗臺的精度達(dá)到 B級或 C級；但如何在保證試驗臺達(dá)到 B級或 C級的前提下使投資最1

10、0丑米的 Ml垂宜斷血上的速度側(cè)星結(jié)果，其矢最圖見圖 4,由圖可看出其流動越勢。 各測點速度值 .一-，.一一1.一，一*rP.-aw，測點 1i2i3；4I5I6I7I8911011112 Wc(m/s)-3.99-2,00:4.94：-1.85：-3.111.62-1.560.520.122.26-2.130.94V旬S3.5 3應(yīng) k7i5zTJ：i苻態(tài)-W26切.用!iiWi廠蔭 .-圖4測點流速矢址圖 速度在靠近背面較規(guī)則，基本上沿若葉片向出口方向流動,靠近工作而，流動有逆向流灼的趨勢，因此從實強(qiáng)結(jié)果可以吞出，葉輪流道中存在昔比較強(qiáng)的抽向旋渦，這與前人的后蓋板油摸試驗趨勢一致。木試驗無法測出軸向速度 Wz,因此僅大致反應(yīng)流動趨勢。 5結(jié)束語 （1） 本文提出的瀏