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在 COMSOL? 軟件中模擬離心泵使用“CFD 模塊”附加的“攪拌器模塊”和 COMSOL Multiphysics? 軟件，你可以對(duì)離心泵進(jìn)行建模并分析其運(yùn)行情況?！?em>離心泵”教學(xué)模型清晰演示了如何利用凍結(jié)轉(zhuǎn)子近似來建立旋轉(zhuǎn)機(jī)械仿真。該示例使用的離心泵是由七個(gè)葉片和螺旋形蝸殼組成的半開式葉輪。葉輪的外半徑為 10 cm，這是汽車產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

因此，本文通過CFturbo和Solidworks軟件對(duì)不同葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的離心式人工心臟泵建模，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真軟件Fluent完成了不同葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的人工心臟泵的仿真，探討了葉片出口角度、葉片出口寬度、葉片厚度以及分流葉片對(duì)離心式人工心臟泵的剪切應(yīng)力分布、水力性能的影響。

離心泵設(shè)計(jì)過程初期主要是基于經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性，以及模型試驗(yàn)與工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，但現(xiàn)在的設(shè)計(jì)要求對(duì)內(nèi)部流動(dòng)情況有詳細(xì)的了解。借助CFD的幫助，有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 CFD仿真使離心泵內(nèi)部流動(dòng)的可視化成為可能，并為泵的水力模型設(shè)計(jì)提供了富有價(jià)值的信息。

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié)目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高；筆者之前也做過多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入ANSYS CFD前處理軟件后，對(duì)蝸殼和葉輪進(jìn)行封閉，流體域抽取以及網(wǎng)格劃分操作比較繁瑣和耗時(shí)，尤其是對(duì)“Interface

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié) 目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高； 筆者之前也做過多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入ANSYS CFD前處理軟件后，對(duì)蝸殼和葉輪進(jìn)行封閉

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對(duì)離心泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對(duì)于此模擬，泵的 CAD 模型是在 FreeCAD 中生成的。泵模型由入口區(qū)域、葉輪和蝸殼組成。在 Salome 中分別為每個(gè)區(qū)域創(chuàng)建網(wǎng)格，然后在 OpenFOAM 中合并這些網(wǎng)格。在多參考系 (MRF) 方法中，求解器求解靜止區(qū)域的一組控制方程，而對(duì)于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項(xiàng)。

本案例利用Fluent中的MRF模型，對(duì)離心泵性能問題進(jìn)行了仿真計(jì)算。該案例僅對(duì)離心泵的穩(wěn)態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。本案例采用的離心泵為8個(gè)葉片，以轉(zhuǎn)速為1200rpm，入口質(zhì)量流量為280kg/s為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)相關(guān)模型，實(shí)際計(jì)算時(shí)采用3m/s的速度入口。

Simerics-MP+，模擬離心泵在臨近液體飽和壓力下的工作性能，并通過物理實(shí)驗(yàn)論證模型和方法的可靠性。

案例：用CFD設(shè)計(jì)離心泵 作為渦輪機(jī)械的一個(gè)例子，本案例模擬了一種常見的泵類型 - 離心泵。這種類型的泵通過旋轉(zhuǎn)元件將機(jī)械旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為流體中的能量。為了最大限度地提高效率，減少能量損失以確保離心泵利用盡可能多的動(dòng)力至關(guān)重要。例如，由于摩擦或再循環(huán)（回流），可能會(huì)發(fā)生能量損失。

05 — 結(jié)果展示 圖11 離心泵揚(yáng)程隨時(shí)間的變化 圖12 離心泵壓力場(chǎng)云圖 圖13 離心泵內(nèi)流暢速度云圖 圖14 離心泵內(nèi)流場(chǎng)矢量云圖

<p>本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格（RBM）模型，對(duì)離心泵性能問題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計(jì)算。該案例僅對(duì)離心泵的瞬態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。本文的相關(guān)設(shè)置依托于<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?

每種型號(hào)的離心泵都有最小流量，低于這個(gè)流量離心泵就會(huì)發(fā)生汽蝕（還有一個(gè)最大允許工作流量，這兩個(gè)流量之間就是這個(gè)離心泵的允許工作區(qū)）。

離心泵、磁力泵、多級(jí)泵...試車前有哪些準(zhǔn)備？你知道應(yīng)該如何負(fù)荷試車嗎？ 離心泵 （含旋渦泵、齒輪泵）試車前的準(zhǔn)備：（1）檢查基礎(chǔ)的抹面，應(yīng)符合要求；檢查地腳螺栓，應(yīng)緊固到位；兩軸的找正精度符合規(guī)定要求。

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對(duì)離心泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對(duì)于此模擬，泵的 CAD 模型是在 FreeCAD 中生成的。泵模型由入口區(qū)域、葉輪和蝸殼組成。在 Salome 中分別為每個(gè)區(qū)域創(chuàng)建網(wǎng)格，然后在 OpenFOAM 中合并這些網(wǎng)格。在多參考系 (MRF) 方法中，求解器求解靜止區(qū)域的一組控制方程，而對(duì)于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項(xiàng)。

離心泵的結(jié)構(gòu) 離心泵的品種很多，各種類型泵的結(jié)構(gòu)雖然不同，但主要零部件基本相同。離心泵的主要部件包括：葉輪、泵軸、泵殼、泵座、填料盒（軸封裝置）、減漏環(huán)、軸承座等。1. 葉輪葉輪是離心泵的做功零件，依靠它高速旋轉(zhuǎn)對(duì)液體做功而實(shí)現(xiàn)液體的輸送，是離心泵重要零件一。

提高泵的效率？調(diào)整Q-H曲線的上升幅度……其次再根據(jù)具體需要進(jìn)行優(yōu)化。 影響離心泵性能的主要水力零件是葉輪，另外，還包括與其配合的蝸殼/導(dǎo)葉等過流零件。其實(shí)，對(duì)于離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)，作者在微信公眾號(hào)《泵沙龍》里不少文章中都有部分涉及，如：《全面理解汽蝕及其對(duì)離心泵的影響》、《全面理解離心泵吸入比轉(zhuǎn)速》、《葉輪幾何參數(shù)對(duì)離心泵性能的影響》等等。

與圖4類似，圖5（a）和圖5（b）分別表示根據(jù)仿真結(jié)果計(jì)算的功率和扭矩的比較。雖然在額定或更高流量下，MRF可以很好地預(yù)測(cè)試驗(yàn)壓力上升，但通過MRF方法計(jì)算的離心泵功率和扭矩與所有流量條件下的試驗(yàn)結(jié)果相差很大。

離心泵的設(shè)計(jì)過程最初基于經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性、模型測(cè)試和工程經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合。然而，如今的設(shè)計(jì)要求對(duì)內(nèi)部流動(dòng)有詳細(xì)的了解 -這在CFD的幫助下是可能的。 CFD模擬使離心泵內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)可視化成為可能，并提供了有關(guān)泵的水力設(shè)計(jì)的寶貴信息。模擬結(jié)果用于計(jì)算和預(yù)測(cè)離心泵的性能，取代了過去漫長而昂貴的物理實(shí)驗(yàn)。

透平壓縮機(jī)屬于具有回轉(zhuǎn)葉片、輪盤或葉輪的動(dòng)力式壓縮機(jī)，主要包括離心和軸流2種結(jié)構(gòu)形式。煉油催化主風(fēng)機(jī)、乙烯三機(jī)、長輸管道壓縮機(jī)都是這類壓縮機(jī)的典型應(yīng)用。 泵按結(jié)構(gòu)可分為回轉(zhuǎn)動(dòng)力式、容積式和其他特殊結(jié)構(gòu)等3類。離心泵是回轉(zhuǎn)動(dòng)力式泵的1種，是行業(yè)用量最大的泵型。管道輸油泵多為離心泵，1個(gè)千萬噸的煉油廠需要各類泵約200臺(tái)，其中離心泵占比達(dá)83%。

前言經(jīng)常有人問題我：能否提供一些關(guān)于離心泵啟動(dòng)調(diào)試方面的建議和步驟？根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在不了解具體應(yīng)用的情況下，我不情愿做出任何預(yù)測(cè)。這時(shí)，我會(huì)開始問一些關(guān)于泵及其具體應(yīng)用的問題，但談話很快就變得支離破碎，逐漸轉(zhuǎn)到體育節(jié)目或Netflix上值得狂歡的系列節(jié)目上。實(shí)際上，大多數(shù)人希望得到的是能適用于所有工況用泵的精減版的內(nèi)容。