叶片式油气混输泵建模及性能研究

葛秦龙

(山西天地煤机装备有限公司， 山西 太原 030006)

0 引言

在煤炭开采过程中会出现对油和水同时进行输运的情况，因此排水系统中需要能同时进行输送气液两相的设备。目前在排水输运系统中常用的油气混输泵有两种：双螺杆式油气混输泵和叶片式油气混输泵。双螺杆式混输泵在输送气液两相流动时稳定性较好，但输送流量不大，容易受到颗粒的影响，维修不方便，使用寿命较低[1]。叶片式油气混输泵可输运有较高气相含量的两相流动，结构简单维修方便，抗汽蚀能力较好且对固体颗粒等不敏感，因此应用更广泛[2]。肖文扬模拟研究了4种进口含气率下混输泵的性能，发现进口含气率的增大使得叶轮及导叶的径向力主频幅值和偏心程度增大[3]。马希金等分析了动、静叶片轴向间隙对扬程、效率的影响，发现改变动、静叶片轴向间隙会导致混输泵扬程的变化，最后在4组间隙中找到了一组性能最佳的混输泵[4]。余志毅对叶片式混输泵的气液两相流场进行了数值模拟，结果表明叶轮进口处有涡旋存在，对叶轮采用较小的径向尺寸可以较好地避免流道内的气堵[5]。张明辉通过对叶片结构进行优化，从而使得叶片的结构参数更加合理，说明了叶片结构型式的重要性[6]。杨欣叶通过研究叶轮的结构型式对水泵性能的影响，分析水泵叶轮型式的发展趋势，说明了叶轮型式对水泵性能有着重要的影响[7]。

本文分别对两种叶片结构型式的油气混输泵进行数值模拟，通过分析对比其结果以及研究其各自的性能，得出具有较高水力性能的油气混输泵，对应用在排水系统中的油气混输泵叶片结构型式的选取提供参考。……