管线泵的流场模拟和优化设计
目前国内设计制造的大流量双吸泵转速普遍较低，无法满足市场的需求。针对这一现状，大耐泵业有限公司成功研制出高转速、大流量、高扬程的双吸泵。该类型泵设计难度极大，对制造和装配工艺要求较高。本文基于三维设计和CFD技术，详细介绍了设计及优化过程。样机经试验验证，确认效率等关键参数达到国际领先水平。
【关键词】 大流量 高转速 高扬程 双吸泵 数值模拟 效率 国际领先
一、前言
管线增压泵是一种水平中开、单级双吸、大流量、高转速的化工泵，API610标准BB1型泵。目前市场上该类型泵，大部分采用四级或六级转速。低转速泵设计难度低，但泵头尺寸比较大，制造成本高。大耐泵业有限公司研制的该类型泵为二级转速，在相同的流量下，具有更高的单级扬程。由于对泵效率的要求极其严苛，必须达到国标A线标准，使得该泵的水力设计成为难点中的难点。
如今，CFD技术已经广泛应用于水泵性能的预测、水力部件的设计和优化。本文基于数值模拟技术，结合大耐泵业双吸泵设计制造的成熟经验，对某规格的管线增压泵进行水力设计并提出优化方案。经试验验证，确认综合性能达到国际领先水平。
二、叶轮设计与性能预测
设计参数如下
流量Q：3600 m3/h 扬程H：230 m 转速r：2990 rpm 必需汽蚀余量NPSHr：35m
1.叶轮设计
计算比转速，并且比照已有成熟高效的水力模型，决定通过相似换算的方法来设计叶轮。热水潜水泵