多级离心泵扬程预测及内部流场数值模拟

成 科，陈启明，崔宝玲，岳维亮

（1.中国石油化工股份有限公司 洛阳分公司，河南洛阳 471012；2.合肥通用机械研究院有限公司 压缩机技术国家重点实验室，合肥 230031；3.浙江理工大学，杭州 310018；4.大连利欧华能泵业有限公司，辽宁大连 116000）

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多级离心泵具有扬程高、流量大等特点，被广泛应用于石油化工等高压工况场合，在石油炼化装置中，加氢进料泵作为核心泵设备的多级离心泵，一旦偏离额定工况点运行，存在很大的不稳定因素。这直接反映到多级离心泵设计制造过程中，对多级离心泵偏离额定工况点运行的特性准确预测有着重要的意义。

目前多级泵的研究方向主要集中在多级泵转子动力学分析［1-2］、级数选择［3］、轴向力平衡［4-5］等方面。而多级离心泵流场的非定常特性和强烈的级间耦合问题，使得泵在运行过程中其内部易出现较强的压力脉动，激励泵产生较大的振动和噪声［6-7］。由于传统的多级离心泵设计方法多借助于经验及理论计算，其实际工作性能往往无法满足生产制造的要求。因此预测多级离心泵的工作性能，并在预测的基础上提出优化方案，以满足生产制造的要求至关重要。黄思等［8-9］对冲压式多级离心泵任意一级进行了全三维流场的数值模拟，通过分析冲压泵内流场的压力分布和流速分布，预测出泵的特性曲线并进行了实验验证。吴大转等［10］对多级离心泵半开式叶轮的结构参数进行优化，比较了不同方案对多级离心泵性能的影响，建议在设计超低比转速的多级离心泵时采用半开式辐射式直叶片复合叶轮。……