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离心油泵的叶轮口环是离心油泵的重要零件之一。它不但影响离心油泵运行可靠性,而且还影响其水力性能。但目前仅研究了输送清水时口环间隙对离心泵性能的影响情况,对离心油泵还没有。输送粘油时,口环间隙对离心油泵性能的影响更是一无所知。 本文以油田和炼油厂常用的65Y60型为研究对象,分别改变叶轮前口环、后口环和同时改变前后口环间隙,较为系统地研究了不同粘度下,口环间隙分别由原来的0.25mm增加到0.45mm、0.65mm和0.85mm时,对离心油泵性能的影响情况和变化规律。另外,还采用CFD软件Fluent对叶轮和泵壳体之间的粘性旋转液流进行二维数值计算研究,从理论上分析了口环间隙对泵性能影响的流动机理。这些研究旨在为离心油泵设计、实际运行提供指导,丰富离心油泵工作理论。通过详细研究,取得了以下研究成果: (1)前后口环间隙对离心油泵性能影响的程度不同。前口环对泵性能的影响比后口环大,前口环间隙需重点控制。前后口环间隙同时增大时,性能下降最多,应尽量避免。 (2)口环间隙对离心油泵性能影响与被输送液体粘度有关。粘度增高,会使口环间隙对离心油泵性能的影响减弱,反之,则增强。 (3)口环间隙影响离心油泵最优工况参数。在本文试验条件下,口环间隙增大后,最多可使最优工况流量增加2m~3/h或减少3.5m~3/h,使最优工况扬程最多下降11%,使最优工况轴功率最多增大13%,使最高效率最多降低8%。 (4)口环间隙通过改变离心油泵的容积损失功率和机械损失功率(叶轮圆盘摩擦损失)影响离心油泵性能。计算表明,容积损失功率随口环间隙而大幅度增加,机械损失功率随口环间隙而减小,但其减小值小于容积损失功率的增加值,所以口环间隙增大后,泵效率下降。