前言
离心泵是石油化工、化工、煤化工和制药等流程领域的关键设备,它可以将液态工作介质加压输送至系统的各个生产环节和操作单元,是整个液体输送系统的心脏。随着流程工业和航天事业的发展,离心泵正在向大功率密度,即高速、高压和大型化方向发展。离心泵在运行过程中,必须要具备高效率、高抗汽蚀余量、低振动噪声和高工作稳定性等优越的外特性指标,而这些都是由离心泵的内部流动特性所决定的。在旋转和弯曲的作用下,离心泵内部流动呈现出明显的跨尺度、非线性、动静干涉和弱可压等特性,其流动非常复杂。离心泵的工作转速越高、叶轮级数越多、工作介质越特殊,其内部流动就越复杂。尽管国内外已针对离心泵内部流动开展了较多的理论分析和实验研究,但目前还未能很好地揭示离心泵内部非常复杂的流动特性机理。
本书以对我国经济建设和国家安全有着重要现实意义的流程离心泵和航天发动机离心泵为具体工程背景,从基础理论、数值模拟和内外特性实验等方面,对离心泵内部流动具有的跨尺度、非线性、动静干涉等特征开展了系统深入的研究,构建了适用于实际工况、计算效率适宜的湍流计算模型,获得了离心泵全流量工况、高精度的全流场信息,提出了内部流动不稳定的参数化表征和判断依据,建立了外特性不稳定表征与内部流动不稳定之间的关系,从而揭示了离心泵内部流动特性对外特性的影响规律,为完善高性能离心泵的设计开发和可靠运行提供了技术支撑。
本书在成书过程中,得到了浙江理工大学、浙江天德泵业有限公司和嘉利特荏原泵业有限公司等单位有关老师和科技人员的大力支持,他们包括任芸、窦华书、林哲、崔宝玲、李晓俊、陈德胜、张炜和贾晓奇等,在此一并表示衷心的感谢!
本书得到了国家自然科学基金项目(No.51536008)和浙江省重点研发计划项目(No.2017C01021)的资助。
对于书中存在的缺点和错误,敬请读者批评指正。
朱祖超 林培锋 陈小平