石油化工流程泵在石化生產(chǎn)流程中應(yīng)用最廣泛，是石油化工生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備衩婚。由于運行工況惡劣睛驳，對設(shè)備的要求比較高朝蜘。東莞南方泵業(yè)清楚知道高溫高壓流程泵又是生產(chǎn)裝置中的核心設(shè)備喇肋，存在著高溫和高壓的雙重作用胰苏，對泵的可靠性提出了更高的要求径缅。

    高溫高壓流程泵輸送高溫高壓液體猪腕，其內(nèi)部流動比較復(fù)雜。由于動靜干涉的作用而產(chǎn)生的壓力脈動會引起泵過流部件的振動馏颂，影響其穩(wěn)定性示血；復(fù)雜的內(nèi)部流動與泵的過流部件之間存在著相互作用，包括熱量的傳遞與水力激勵作用救拉；熱量的傳遞既會影響泵的過流部件的溫度分布难审，又會產(chǎn)生熱載荷；系統(tǒng)高壓亿絮、水力激勵與高的熱載荷的共同作用將使結(jié)構(gòu)發(fā)生變形并產(chǎn)生較大的應(yīng)力告喊。

    據(jù)東莞南方水泵了解，依托10萬噸/年硝酸生產(chǎn)裝置中鍋爐循環(huán)泵派昧，泵輸送是250℃高溫水葱绒，入口壓力高達4.1MPa。對高溫高流程泵的內(nèi)部流場的壓力脈動進行了研究斗锭，同時對其全流場和葉輪、泵蓋失球、泵體的溫度場及結(jié)構(gòu)場實現(xiàn)單向耦合計算岖是，得出耦合作用下葉輪、泵蓋和泵體的溫度分布及應(yīng)力應(yīng)變情況实苞。主要工作及研究成果有：

    1.對流程泵進行了定常全流場模擬計算豺撑，以此結(jié)果作為非定常流場和流、固黔牵、熱耦合計算的初始條件聪轿。結(jié)果表明：大流量工況的流線的穩(wěn)定性要優(yōu)于小流量工況，雙蝸殼結(jié)構(gòu)流道使葉輪流道及蝸殼螺旋線區(qū)域內(nèi)的流體相對速度分布接近對稱猾浦，從而會很好的平衡徑向力陆错；在整個流場內(nèi)灯抛，流體溫度分布比較均勻，但在流固耦合面附近有著明顯的溫度梯度音瓷，這種溫度梯度隨著流量的增加變得明顯对嚼；泵的性能滿足生產(chǎn)工藝要求，泵效率達到80.14%绳慎；數(shù)值模擬性能預(yù)測與泵試驗性能進行了對比纵竖，設(shè)計點附近，揚程的相對誤差不超過1.5%杏愤，效率的相對誤差不超過7%靡砌，驗證了數(shù)值模擬的可靠性與準確性。

    2.對流程泵內(nèi)部流場進行了非定常數(shù)值模擬珊楼。結(jié)果表明：葉輪和蝸殼的內(nèi)部流場隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)呈現(xiàn)交替性通殃、周期性變化，非定常特性很明顯亥曹，瞬時揚程是按周期波動的邓了，壓力波形具有明顯的周期性；壓力脈動主要是由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與靜止的定子間的動靜干擾作用引起的媳瞪，各工況下壓力脈動頻率均以葉片通過頻率為主骗炉，且隨著流量增大，主頻幅值增大蛇受，脈動能量主要集中在低頻區(qū)句葵。

    3.利用Ansysworkbench平臺進行了流場-溫度場-結(jié)構(gòu)場的單向耦合計算，對葉輪兢仰、泵蓋和泵體進行了熱分析及靜應(yīng)力分析乍丈。結(jié)果表明：對于整個葉輪而言，葉片溫度最高把将，輪轂最外端的內(nèi)側(cè)溫度最低轻专；葉輪熱流密度分布得很均勻，輪轂外端的內(nèi)側(cè)有較高的值察蹲。葉片與后蓋板的交匯處有應(yīng)力集中區(qū)域请垛，因此葉片與蓋板的交匯處最容易疲勞斷裂，在泵運行時洽议，由熱載荷引起的葉輪總變形對葉輪變形起主導(dǎo)作用宗收；由流體壓力，重力及離心慣性力所產(chǎn)生的等效應(yīng)力對葉輪應(yīng)力分布起主導(dǎo)作用亚兄。溫度載荷對泵蓋與泵體的強度影響較大混稽。在流體壓力，重力及離心慣性力和溫度載荷的共同作用下，葉輪匈勋、泵蓋和泵體的最大應(yīng)力分別為43.03MPa礼旅、70.45MPa和74.75MPa。葉輪颓影、泵蓋和泵體在全流量范圍內(nèi)均滿足強度要求各淀；在小流量時，流體壓力與溫度載荷共同作用下诡挂，葉輪碎浇、泵蓋和泵體的危險點處有較大的應(yīng)力。