液环泵内过压缩特性及排气口单向阀工作机理

题名	液环泵内过压缩特性及排气口单向阀工作机理
作者	蒋利杰
导师	张人会
答辩日期	2019
学位名称	硕士
关键词	过压缩气液两相流液环泵单向阀
摘要	液环泵由于等温压缩、结构紧凑、抽气量大等优点被广泛应用于煤炭、电力、化工、冶金、食品等行业,特别是在大型煤矿瓦斯的抽放、高超音速多功能风洞中的真空设备、核电站抽凝用大型真空设备等国家重大需求中。液环泵内部复杂的气液两相流结构引起较大的水力损失,导致液环泵的效率普遍较低,一般为30%-50%之间。液环泵作为压缩机使用时,在低压缩比工况下极易发生过压缩现象,导致额外的能量损失。工程上为了防止液环泵内发生过压缩现象,一般在排气口前段设置多个单向阀。为分析液环泵内过压缩特性及排气口单向阀工作机理,本研究采用VOF两相流模型对液环泵压缩机工况下的流动进行数值模拟,分析排气口前端单向阀内流特性及其面积变化对液环泵流动结构及性能的影响,分析不同压缩比工况下泵内的流场分布规律。主要工作如下:1)选取SY型液环泵作为研究对象,采用六面体结构化网格、VOF两相流模型进行非定常气液两相流动数值模拟,分析其内部复杂的流动结构特征,并与实验结果的对比,验证了数值模拟方法的可靠性。2)对排气口前端单向阀在不同工况下的开启状态及其内流动进行分析,对有无单向阀时液环泵内流场及外特性分析,数值模拟结果表明,随着液环泵排气口压力的降低,液环泵排气口前端很容易发生过压缩现象,发生过压缩将会导致液环泵消耗多余的能量,降低液环泵的效率。排出口压力越低,则过压缩程度越大。在低压缩比工况下排气口前端设置的单向阀自动开启,可以有效地避免发生过压缩现象,提升液环泵的效率及吸气量。3)排气口前端单向阀的面积对液环泵性能有较大的影响,为了分析单向阀面积变化对泵性能的影响,提出四种单向阀面积变化规律不同的方案,分别对其在不同工况下进行数值模拟,分析表明沿叶轮旋转方向逐渐增大单向阀孔直径,可以有效地提升液环泵的吸气量,降低阀孔流速,提升液环泵的性能。
页数	57
URL	查看原文
语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TH38
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95395
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	蒋利杰. 液环泵内过压缩特性及排气口单向阀工作机理[D],2019.