軸流泵的案例
用計算流體動力學-離散元法分析軸流泵的流場和溶血指標
圖1.軸流式血泵模型[1]
3.討論
為了驗證宏數據數值計算的一致性，搭建了血泵實驗平臺。原理框圖如圖2所示。該流體采用水和甘油按2:1的比例混合而成，具有與血液相似的粘度和特性。針對不同轉速下血泵的水力性能，通過阻尼閥調節血泵進出口壓差，使之與仿真值一致。在三種模擬工況（6000, 8000, 和10,000r/min）下分別進行了五次試驗。對流動實驗結果進行了分析，如圖3所示。在10000r/min內，轉速每增加2000r/min，血泵流量就隨之增加約21%。結果發現，在6000、8000和10000r/min工況下，仿真和實驗的流量誤差分別為5.1%、4.3%和3.2%。試驗精度在允許范圍內，說明數值計算模型與實驗結果吻合較好。
圖2.軸流泵的實驗原理圖和圖片：（a）實驗原理圖。(b) 軸流泵。[1]
圖3.血泵在不同轉速下的水力參數。[1]
以8000r/min為例，血泵內部流場壓力分布如圖4所示。血泵內壓力沿流動方向逐漸增大，最小值出現在血泵入口處，約為-27kPa，最大值出現在葉輪后緣，約為552kPa。后葉片的壓力分布相對平均。在葉輪排水區，流道壓力迅速上升。由于壓力梯度變化很大，可能會導致血細胞因壓力差而破裂，從而產生一定的溶血現象。同時，EDEM（EDEM是用于散裝材料模擬的DEM軟件）計算出的血細胞粒子速度較快，導致血細胞溶血。因此，該區域的結構設計與溶血指數相關。
圖4.血泵的內部壓力云圖和血細胞的粒子速度。[1]
以8000r/min為例，血泵內速度場分布如圖5所示。由于葉輪轉速較高，血泵內血流最高速度位于葉片頂部靠近壁面的位置。
展開 CFD數值仿真分析：進氣道+無人機整機分析+軸流泵+旋轉機械被動計算
本人可以提供整機低速不可壓、亞音速、超音速飛機整機氣動計算，飛機進氣道相關數值仿真分析進氣道的總壓恢復系數、畸變等；同時可以提供旋轉機械流體計算分析：1 給定轉速求進出口壓差及流場 2 給定相關參數被動計算轉子轉速（FLUENT 6dof+交界面法，后期會以視頻形式給出）；以下為本人相關工作：
圖1 進氣道半模模型結構網格
圖2 0.3Ma下進氣道速度云圖
圖3 軸流泵pro/e模型
離心泵啟動時為什么要關閉出口閥門？
工作點流量和軸功率取決于與泵連接的裝置系統的情況(位差、壓力差和管路損失)。揚程隨流量而改變。
②工作穩定，輸送連續,流量和壓力無脈動。
③一般無自吸能力,需要將泵先灌滿液體或將管路抽成真空后才能開始工作。
④離心泵在排出管路閥門關閉狀態下啟動，旋渦泵和軸流泵在閥門全開狀態下啟動，以減少啟動功率。
在泵啟動前，泵殼內灌滿被輸送的液體；啟動后，葉輪由軸帶動高速轉動，葉片間的液體也必須隨著轉動。在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。
在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉變為靜壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心形成了一定的真空，由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力，液體便被連續壓入葉輪中。可見，只要葉輪不斷地轉動，液體便會不斷地被吸入和排出。
其他離心泵的啟動
以上說的都是離心泵, 對于其他類型泵,情況如下:
1、軸流泵的大流量啟動特性——全開閥啟動
軸流泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的140%~200%，最大流量時功率最小，所以為了啟動電流最小，軸功率的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
2、混流泵的啟動特征——全開閥啟動
混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種泵之間，為額定功率的100%~130%，所以混流泵的啟動特性也應是上述兩種泵之間，最好全開閥啟動。
3、旋渦泵的啟動特征——全開閥啟動
旋渦泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的130%~190%，所以與軸流泵相似，旋渦泵的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
展開 離心泵啟動時，出口閥門必須關閉嗎？
混流泵的啟動特征——全開閥啟動
混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種泵之間，為額定功率的100%~130%，所以混流泵的啟動特性也應是上述兩種泵之間，最好全開閥啟動。
3. 旋渦泵的啟動特征——全開閥啟動
旋渦泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的130%~190%，所以與軸流泵相似，旋渦泵的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
離心泵啟動時，出口閥門必須關閉嗎？
3、旋渦泵的啟動特征——全開閥啟動
旋渦泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的130%~190%，所以與軸流泵相似，旋渦泵的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
離心泵啟動時，出口閥門必須關閉嗎？
工作點流量和軸功率取決于與泵連接的裝置系統的情況(位差、壓力差和管路損失)。揚程隨流量而改變。
②工作穩定，輸送連續,流量和壓力無脈動。
③一般無自吸能力,需要將泵先灌滿液體或將管路抽成真空后才能開始工作。
④離心泵在排出管路閥門關閉狀態下啟動，旋渦泵和軸流泵在閥門全開狀態下啟動，以減少啟動功率。
在泵啟動前，泵殼內灌滿被輸送的液體；啟動后，葉輪由軸帶動高速轉動，葉片間的液體也必須隨著轉動。在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。
在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉變為靜壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心形成了一定的真空，由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力，液體便被連續壓入葉輪中。可見，只要葉輪不斷地轉動，液體便會不斷地被吸入和排出。
其他離心泵的啟動
以上說的都是離心泵, 對于其他類型泵,情況如下:
1、軸流泵的大流量啟動特性——全開閥啟動
軸流泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的140%~200%，最大流量時功率最小，所以為了啟動電流最小，軸功率的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
2、混流泵的啟動特征——全開閥啟動
混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種泵之間，為額定功率的100%~130%，所以混流泵的啟動特性也應是上述兩種泵之間，最好全開閥啟動。
展開 漲知識│離心泵啟動時，出口閥門必須關閉嗎？
其他離心泵的啟動
以上說的都是離心泵, 對于其他類型泵,情況如下:
1、軸流泵的大流量啟動特性——全開閥啟動
軸流泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的140%~200%，最大流量時功率最小，所以為了啟動電流最小，軸功率的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
2、混流泵的啟動特征——全開閥啟動
混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種泵之間，為額定功率的100%~130%，所以混流泵的啟動特性也應是上述兩種泵之間，最好全開閥啟動。
3、旋渦泵的啟動特征——全開閥啟動
旋渦泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的130%~190%，所以與軸流泵相似，旋渦泵的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
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展開 《計算流體動力學分析(CFD軟件原理與應用)》
第8章 CFD綜合應用實例 254
8.1 偏心圓環內自然對流換熱模擬 254
8.1.1 自然對流換熱過程模擬 254
8.1.2 計算結果 255
8.2 軸流泵葉輪的性能預測 256
8.2.1 軸流泵內部流動特點 256
8.2.2 葉輪內的流動模擬 257
8.2.3 流場模擬結果 258
8.3 風機的優化設計 259
8.3.1 問題描述 259
8.3.2 計算域與網格處理 260
8.3.3 計算參數及邊界條件設置 260
8.3.4 風機內部的流態分析 261
8.3.5 風機改造思路 261
8.4 含有自由表面的河流跌坎分析 262
8.4.1 問題的描述 262
8.4.2 網格及模型的處理 263
8.4.3 計算模型的設定 263
8.4.4 邊界條件的設定 264
8.4.5 求解控制參數的設置 264
8.4.6 瞬態問題的計算結果 264
8.5 溫室自然通風模擬 265
8.6 本章小結 267
參考文獻 268
展開 化工常用泵簡介。
泵是對流體加壓和輸送的機器，它是將原動機的機械能或其他能量轉變為液體的能量（勢能和動能）
按泵的工作原理與結構可分為葉輪式泵、容積式泵和其他類型的泵。
葉輪式泵是依靠旋轉的葉輪對液體的動力作用，將能量連續傳遞給液體，使液體的速度能和壓力能增加，隨后通過壓力室將大部分速度能轉換為壓力能。葉輪式泵包括離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵、高速切線泵。
容積式泵是依靠工作室容積周期性變化，將能量傳遞給液體，使液體的壓力增加，達到輸送液體的目的。它可分為往復泵和轉子泵。
其他類型泵：包括依靠電磁力輸送電導體流體的電磁泵；依靠流體流動的能量輸送液體的噴射泵、空氣揚水泵以及依靠水流本身的位差能來輸送液體的水擊泵等
化工三大化工泵
（1） 離心泵
離心泵就是根據離心力原理設計的，高速旋轉的葉輪葉片帶動水轉動，將水甩出,從而達到輸送的目的。離心泵有好多種，從輸送介質上可以分為清水泵、雜質泵、耐腐蝕等。
離心其實是物體慣性的表現。
離心泵
（2） 往復泵
往復泵是依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸內往復運動使缸內工作容積交替增大和縮小來輸送液體或使之增壓的容積式泵。往復泵按往復元件不同分為活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3種類型。
往復泵
（3）電磁泵
電磁泵是指處在磁場中的通電流體在電磁力作用下向一定方向流動的泵。利用磁場和導電流體中電流的相互作用，使流體受電磁力作用而產生壓力梯度，從而推動流體運動的一種裝置。實用中大多用于泵送液態金屬，所以又稱液態金屬電磁泵。
電磁泵
展開 浸液轉子，那些你不敢相信的真相！
注：本文部分來源于《離心泵和軸流泵》，中國工業出版社；《離心式和軸流式水泵》，電力工業出版社。
來源：DyRoBeS
各類旋轉機械設備的轉子可分為浸液轉子和非浸液轉子兩大類。
浸液轉子，顧名思義，就是轉子在實際工作過程中是浸沒在液體中的，起到給各類液體介質增壓和增速的作用。比如常見的各種給水泵、化工泵，常速離心泵、高速離心泵、軸流泵等，比如水輪機，比如液力透平等等。
而非浸液轉子，比如航空發動機、汽輪機、燃氣輪機、風機等等，這些轉子的工作條件是在空氣、蒸汽、燃氣等，與浸液轉子相比，非浸液轉子的介質密度通常較小，對轉子的作用及影響效果通常不及液體大。
展開 代做Fluent-CFX-STAR CCM+-WORKBENCH-FDS-Pathfinder-仿真
精典仿真案例舉例：攪拌器（釜）內的混合現象、軸流泵/離心泵及其氣蝕、滑動軸承及其空化、地源熱泵（地埋管）換熱、噴霧冷卻、噴氣織機氣流、翼型動力計算、風機、水平軸/垂直軸風力機、艦船行駛、汽車/飛機/列車運行、干氣密封、建筑（室內/外）風環境、旋風分離器/旋流器、氣/液體燃料燃燒器、四角切鍋爐煤粉燃燒、管殼式換熱器、圓柱繞流、直升機起落架應力及模態等，（未一一列舉，基本都可在本店看到案例展示，列舉的案例大部有在售視頻）。
（2）Icem、Gambit、Ansys mesh、ANSA、Star-CCM+、TurboGrid（旋轉機械網格）、Hypermesh、Fluent meshing等結構/非結構網格劃分；
（3）LaTex、Indesign、Word、Excel排版/文字處理/公式編輯錄入；
（4）Creo、Inventor、Solidworks等三維建模、運動仿真；
（5）CAD成圖、Tecplot數據處理；
展開 
離心泵出口止回閥的作用與選型
以上說的都是離心泵, 對于其他類型泵,情況如下:
1、軸流泵的大流量啟動特性——全開閥啟動
軸流泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的140%~200%，最大流量時功率最小，所以為了啟動電流最小，軸功率的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
2、混流泵的啟動特征——全開閥啟動
混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種泵之間，為額定功率的100%~130%，所以混流泵的啟動特性也應是上述兩種泵之間，最好全開閥啟動。
3、旋渦泵的啟動特征——全開閥啟動
旋渦泵在零流量工況時軸功率最大，為額定軸功率的130%~190%，所以與軸流泵相似，旋渦泵的啟動特性應是大流量啟動（即全開閥啟動）。
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中石化煉油專家：連續重整裝置運行問題及對策
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展開 基于CFD數值計算方法的混流泵外特性研究
[6] 王 洋，韓亞文，朱新新，孫 偉，曹璞鈺，吳 文.基于CFD的射流自吸泵性能優化與試驗[J].農業工程學報，2016，32（增刊2）：16-21.
[7] 沙 毅，侯麗艷.基于CFD的潛水軸流泵性能分析及其特性試驗[J].農業工程學報，2012，28（22）：51-57.
[8] 石麗建，湯方平，謝榮盛，等.基于CFD計算的軸流泵改型設計和效果[J].農業工程學報，2015，31（4）：97-102.
[9] 呂建新，許躍華.大型燈泡式貫流泵CFD計算.排灌機械，2007，25（5）：17-19.
[10] Yakhot V，Orzag S A. Renormalization group analysis of turbulence: Basic theory[J]．Journal of Scientific Computing，1986，1(1): 3-11．
泵沙龍注：本篇文章由上海凱士比泵有限公司董志強、吉彩和于海珍三位作者共同完成。
文章來源：泵沙龍
展開 泵基礎設計和施工！
4.離心泵的動力計算：
（1）當地基承載力標準值不小于80kPa、電機功率不大于560kw且離心泵基礎的質量不小于機器質量三倍時，可不作動力計算；
（2）當基礎需作動力計算時，基礎的允許振幅，應符合下表規定基礎的允許振幅[A]；
機器工作轉數n(r/min)
[A](mm)
1000≥n＞750
0.10
750＞n≥500
0.15
n＜500
0.20
(當n>1000r/min時，允許振幅[A]可根據制造廠要求確定，或取0.1mm)
（3）離心泵的擾力值，按下式計算：Pn=mew2，其中：
? Pn—離心泵的擾力值(N)；
? e—離心泵偏心距(m)；
? w—機器擾力的圓頻率(1/s)，w=0.105n；
? m—電機轉動部分的質量(kg)。
二、泵基礎設計
1.一般要求
（1）水泵基礎設計必須安全穩固，標高、尺寸準確，以保證水泵運行穩定，安裝檢修方便。
（2）按GB/T50265-97《泵站設計規范》規定：單機功率在160kw以下的立式軸流泵機組和單機功率在500kw以下的臥式離心泵機組，其機泵基礎可不進行動力計算。反之，則必須進行計算，尤其是與泵房建筑結構連成整體的機泵基礎。
2.臥式離心泵基礎設計要點
（1）基礎形式：按與泵房結構的聯結與否可分為分離式和整體式。地面式泵房宜采用分離式基礎，地下式或半地下式泵房一般采用整體式，與鋼筋混凝土底版連成整體，整體式基礎屬泵房的結構設計內容。
展開 離心/混流泵水力設計
因此泵的CAD技術越來越受到工業界的重視。
目前，已經有多款泵設計軟件問世，比如CFturbo、PCAD、AIPump等。CFturbo具有從軸流泵到離心泵機組的整機設計能力，能夠同步建立三維模型，具有主流CAD、CAE軟件的接口。
PCAD由著名水泵設計專家關醒凡老師開發，使用方便易上手，能夠輸出AutoCAD格式的木模圖，能夠為加工提供圖紙，但對CAE軟件的支持稍顯不足。
AIPump是由南京天洑軟件公司與清華大學水力機械研究所共同研發。除了具有完備的水泵設計功能外，還特別開發了兩大特色功能。
第一個功能是針對已有葉輪的逆向功能，可以將用戶現有的葉輪資料逆向導入軟件，并進行幾何的修改調整。或是將現有的葉輪逆向成為數字化資料，方便設計檔案的管理和調用。
第二個功能是基于S2流面開發的性能預估和優化功能。能夠快速地分析并提供水泵的性能曲線，方便設計人員對初步設計的結果進行反饋調整。
同時，結合優秀的人工智能尋優算法——遺傳算法，AIPump開發了葉輪優化功能。以提升效率為目標進行尋優計算，智能實現葉輪的優化設計，達到更高的水力效率。
展開 