一种新型液体输送系统的理论与实验研究

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泵作为液体输送装置广泛应用于国民经济的各个领域,当前我国泵设备耗电量占全国用电总量的比例大。面对严峻的国际能源形势,在加速开发新能源的同时,研究利用余热废热驱动的泵系统、设计研发具备出色输送性能的泵产品成为国内外学者和泵制造厂商的关注重点。  本文回顾泵的发展历史和当前泵节能技术进展,提出了一种用低品位余热驱动的液体输送泵。研制了该泵的实验样机并设计搭建了测试平台,对该液体输送泵的工作特性开展了理论计算与样机测试,为设计研发该类新型液体输送泵打下了初步基础。主要内容和结论有:  1.理论分析泵工作时,液体在低压侧的充注和液体在高压侧的降落过程。计算得到转速、高压侧压力、低压侧压力、转子通道个数和通道半径的变化对泵流量、轴功率、输送性能系数和泵效率的影响。计算结果表明在优化结构设计的情况下,相同工况下输送同样质量的流体所消耗的电能远远少于常规液体输送泵。  2.以水为工质,高压侧通氮气模拟高压,开展了初步实验研究,探究高压侧压力、转速、通道个数变化对流量、泵功率和泵输送性能系数的影响。实验结果表明:工质在泵内以气液相混合状态输送;在高压侧压力较大时,流量随转速增大而变小;泵功率随高压力增大而增大。  3.比较理论分析和实验结果,两者具有较好的一致性,并分析了高压侧压力变化对实际流量影响的原因。
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