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多級小流量離心泵在運行時會產生較大的軸向力,如不采取措施來平衡軸向力,則會影響泵的運行穩定性和可靠性,降低壽命,造成嚴重的后果。
若要平衡離心泵軸向力首先要確定軸向力的大小,理論經驗計算法、實驗測試法和數值模擬法是目前獲得軸向力的的主要方法。
平衡盤是最常見的一種平衡離心泵軸向力的結構。本研究針對現有需要改進三級小流量離心泵,首先利用傳統的理論計算方法計算泵的軸向力,并利用CFD數值模擬確定軸向力；其次,通過離心泵內部機構以及給定空間,設計出一個彈性元件（測力環）測量軸向力,對其結構進行模擬分析并改進。在所設計測力環的基礎上,找到測試元件產生應變的******位置,粘貼應變片并完成測力彈性元件的靜態標定,設計整個軸向力的測試方案；最后,根據已有研究對平衡裝置數值模擬結果,設計改進三級消防泵。在生產出樣機之后,實驗測試該三級離心泵的效率、揚程和流量等性能參數,對原有三級離心泵的和帶有平衡機構離心泵的進行軸向力測試。根據測試結果探討了多級小流量離心泵的軸向力與流量、揚程等參數的關系,證明了軸向力測試系統具有一定的有效性,平衡機構減小了離心泵軸向力,并提高了泵的使用壽命。
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