離心泵指的是借助葉輪旋轉時(shí)產(chǎn)生的離心力來(lái)泵送液體的泵,離心泵早期的發(fā)展歷程是在5世紀就出現了是一臺在圣多明各銅礦中用來(lái)排水的木質(zhì)泵,現在被陳列在巴黎博物館中。15世紀末意大利的學(xué)者達?芬奇提出了離心泵的概念,法國的物理學(xué)家坦尼斯?巴本在1689年制造出了離心泵的試驗模型,1705年巴本在試驗泵的基礎上進(jìn)行改進(jìn),制造出一臺多葉片的泵。但是更加接近離心泵的是1818年在美國出現的具有徑向直葉片和半開(kāi)式雙吸葉輪以及蝸殼的馬薩諸塞泵。

離心泵剖面圖
早在20世紀50年代一些專(zhuān)家學(xué)者就已經(jīng)開(kāi)始嘗試用數值去計算方法來(lái)預測葉輪中的流動(dòng)情況。但是具有完備形態(tài)的內流數值模擬通常認為始于吳仲華教授的S1、S2兩類(lèi)相對流面理論后,葉輪機械內流數值模擬才取得了飛快的發(fā)展。到現在為止國內很多學(xué)者已經(jīng)對離心泵葉輪內部三維紊流數值模擬進(jìn)行了研究,也已經(jīng)取得了一些成果但是并不太理想,也缺少很多實(shí)驗的驗證。近幾年來(lái)經(jīng)濟與水泵技術(shù)的快速發(fā)展,計算流體力學(xué)也發(fā)展的很快,很多CFD軟件應用的也比較廣泛,離心泵內部流場(chǎng)數值模擬上的應用也漸漸多起來(lái)。通過(guò)CFD方法對離心泵的葉輪內部流動(dòng)進(jìn)行了數值模擬,清楚了液流在葉輪過(guò)流部件中的速度與壓力分布,進(jìn)而進(jìn)行葉片的選型、設計與性能預測已經(jīng)成為現代離心水泵技術(shù)的重要方法之一。
在石油天然氣的存儲與運輸時(shí),廣泛地采用各種管輸流體機械,用來(lái)增加流體的能量,可以克服流動(dòng)阻力,達到沿管路泵送的目的。離心泵是一種應用范圍十分廣泛的通用水力機械,被廣泛應用在給排水和農業(yè)工程、能源工程等等。隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展它的應用范圍正在快速擴大。隨著(zhù)應用范圍的擴大,工作環(huán)境也會(huì )越來(lái)越復雜,現代工程技術(shù)對雙吸離心泵的性能要求也會(huì )越來(lái)越高,傳統的經(jīng)驗和模型試驗相結合 的設計方法已經(jīng)很難達到設計要求。
在傳統離心泵的研發(fā)制造過(guò)程中,一個(gè)成功的水力設計模型需要經(jīng)過(guò)反復多次性能試驗模型修改才可以完成,隨著(zhù)計算流體力學(xué)在其他行業(yè)的成功運用,現在使用計算流體動(dòng)力學(xué)仿真分析方法來(lái)代替性能實(shí)驗,在計算機上完成初步的三維造型設計后,就能進(jìn)行流場(chǎng)校核并且預測離心泵的性能,進(jìn)而縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期與成本降低。
離心泵的發(fā)展由離心泵廠(chǎng)家總結,推薦閱讀:臥式離心泵的結構圖及工作原理