广一离心泵丨边界层厚度对水泵速率的影响

 
 
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更新 2015-05-07 14:32
 
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广一泵业集团有限公司

工业企业第10年
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详细说明
 在广一水泵厂的叶片泵或管道内,流动受静止或运动壁面的影响。尽管近壁区流体仅占整个流长的一小部分,这部分流体却在决定广一管道泵内的流动损失和固壁附近的速度分布中起着关键作用。在经典流体动力学中,流场有无粘的主流也近壁取的边界层流动组成。在壁面处,流体的速度由无滑移条件决定。根据这一条件,在静止壁面处的流体的绝对速度为零,而在旋转叶片处的流体的相对速度(相对于叶片一起旋转的坐标系)为零。

        广一水泵的叶片泵内存在着不同几何尺寸的过流通道,流动受边界层的影响较为复杂。在槽道的入口,边界层厚度为零,然后随着主流前进而增大。假设主流流动状态为湍流,边界层内流动将层流转变为湍流,但仍保留这一近壁区的层流底层。自层流边界层的转折与雷诺数、表面粗糙度、边界层外侧主流的湍流度、主流的压强梯度、壁面曲率等多种因素有关。这一关系在叶片泵和广一离心泵内变得较为复杂。

       在广一水泵厂的叶片泵内,如果进口段内的流动呈加速状态,则进入叶轮的流动分布比较均匀。边界层的厚度逐渐增加,壁面切应力相应减小,将在某一减速度的情况下,切应力减小至零。在该处,流动自壁面分离,进而导致边界层内回流现象的出现。由于回流的出现,主流截面积变小,流速增加。剧烈的动量交换将导致更多的水力损失。

       如果槽道截面不是圆形的,流速分布将失去周向对称性。这样的流动可能在叶轮和导叶流道内(近似矩形)发生。在广一离心泵叶片和盖板之间(近似三角形)的区域也有可能发生复杂的流动现象。

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