数值模拟研究了后磨损环和平衡孔对罐式电机泵性能的影响

《Canadian Journal of Chemical Engineering》：Numerical simulation for influence of rear wear ring and balance hole on performance of the canned motor pump

罐式电动机泵在化工核能行业应用广泛，改进后磨损环和平衡孔结构可降低泄漏15.97%，减小轴向力并提升稳定性，为泵设计优化提供理论参考。

　　

摘要

罐式电机泵在化工和核工业中广泛用于输送危险流体。关于后部耐磨环和平衡孔结构变化对罐式电机泵泄漏量和轴向力影响的研究很少，且改进泵后腔流动的机制尚未被揭示。本文对后部耐磨环和平衡孔进行了改进，以探讨它们对泵后腔流动的影响机制，并证明了改进后的设计能够降低轴向力、减少泄漏并提高运行稳定性。研究结果表明，增加后部耐磨环的间隙宽度可以稳定轴向力，当间隙为0.4毫米（$$ = 0.4毫米）时达到平衡状态。倒梯形后部耐磨环的泄漏量最低，平均降低了15.97%。对后部耐磨环间隙结构的调整可以减少泄漏量和泵后腔压力，同时略微提高效率。调整平衡孔直径可以减少泄漏回流对叶轮内部流动的干扰，并促进平衡孔内涡流结构的发展。改变平衡孔的径向位置可以有效减少泄漏。当平衡孔的径向位置为59毫米（$$ = 59毫米）时，可以利用涡流结构来控制泄漏流对叶轮主流的影响。本文为罐式电机泵的设计、优化和应用提供了一定的理论参考。