口环间隙对离心叶轮轴向力影响的研究

摘要

由于间隙内的流动较为复杂，间隙尺寸小又导致难以使用试验手段对其进行测量，而对小间隙内的流动进行数值模拟是一种比较有效可行的方法。本文以计算流体力学为基础，对150QJ20-65/5型井泵在3种不同口环间隙下进行全流场的数值模拟，探究了轴向力与口环间隙之间的关系，并对其额定工况下的结果做了进一步理论分析。结果表明，不同间隙下首级叶轮轴向力较次级叶轮大，口环间隙的变化影响叶轮盖板上的静压分布，从而导致轴向力的大小改变。同时导致泵腔内液体角速度变化，液体圆周角速度修正系数a改变，从而找出利用传统轴向力计算公式的计算结果在泄漏量稍大时误差较大的原因。