为研究平衡盘-转子系统在启动过程中的瞬态特性,运用叶轮变转速法对某多级离心泵进行数值模拟,首先分析离心泵启动过程中外特性以及水泵内部流动状态的动态变化,验证流量、扬程与转速的关系;然后对平衡盘-转子系统进行内部流场分析,发现平衡盘两间隙压差变化明显,平衡力随时间呈逐渐增大趋势。

为了提高液环真空泵的水力性能,改善其内部流动状态,运用正交试验结合数值模拟的方法对液环真空泵叶轮进行优化设计。选取轮毂比,偏心距,叶片数,叶片出口安放角为试验因素,每个因素取3个水平,对其进行正交试验方案设计。应用FLUENT15.0对液环真空泵进行数值模拟计算,根据模拟结果与原型机的试验结果的对比,发现两者结果较为吻合,从而证明了该数值模拟方法的正确性及可行性。基于L9(3^4)正交表,设计了9组方案,对这9组方案的数值模拟结果进行分析得到最优方案。通过对比优化前后液环真空泵模型的数值模拟结果可知,优化后的液环真空泵的性能有所提高,在额定工况下,进口真空度提高了2.38kPa,轴功率下降了0.06kW,内部流动状态也有所改善,达到了优化设计的目的。