一、模型试验的比例方案确定
由于工程同时选择了多种水力模型方案,进行试验验证。选好模型后,先进行相似换算,后又按照正常的水力设计过程,对叶轮的水力部分进行过流面积检查、返方格网等工作,对不合理的地方进行修改。经过这些工作后,根据试验结果就可以判断,哪个模型还有改进的价值,哪个模型可以直接否定不用。佛山水泵厂为了缩短零件加工周期以及降低研发成本,并尽可能的减小由尺寸效应引起的性能偏差,采取了等比转数等扬程缩小模型试验的方法,即采取保证比转数和扬程不变的情况下,升高转速而缩小模型尺寸的办法进行试验验证。该方法经实验验证切实可行。
1.计算缩小模型的流量
按照等比转数等扬程规律,将模型转速提高至1480r/min。
2.计算缩小模型尺寸
根据相似定律公式,计算缩小比例系数。将上述计算好的模型缩小为原来的0.66554倍。其他方案的叶轮水力设计过程,均与上述过程差不多。只是根据不同模型的转速不同,而最终缩小的比例稍有差异。因而,对其他方案的叶轮水力设计过程,不再进行详细描述。
3.压出室设计
压出室的水力设计过程,此处不再详细描述,压出室的喉部面积主要以模型换算得到的尺寸为主。模型泵压出室喉部面积=1287.39cm2相似换算后,并缩小比例后压出室喉部面积。考虑平衡偏离设计工况点时所产生的径向力,将泵体设计成双蜗壳形式。
二、试验装置设计
1.缩小比例的试验装置设计
缩小比例的试验装置采用卧式悬臂结构。水力零件全新设计制造,传动与支撑部分尽量采用公司常用的标准零件,采用普通电机驱动。不同方案的水力模型,只要更换相应的水力部件,即肯富来离心泵的泵体和叶轮,即可进行相应方案的水力模型试验验证。缩小比例试验现场如图1。
2.按1:1设计的试验装置
1:1水力试验装置模拟产品设计工况,其试验台架在产品出厂试验时也可以应用。水力部分零件重新设计制造,传动部分及电机采用公司现有零部件和电机。1:1试验泵的结构图见图2,产品实物照片见图3。泵组外形图见图4。
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