Resumen

Con el fin de mejorar el rendimiento hidráulico de la bomba centrífuga, sobre la base del modelo original, se estableció el modelo matemático de optimización con los cuatro índices de cabeza, eficiencia, potencia del eje y cabeza de succión positiva neta de la bomba como función objetivo, y el diseño de optimización multiobjetivo de la bomba centrífuga se llevó a cabo mediante una prueba ortogonal. Sobre la base de la tabla ortogonal L1644, se realizaron 16 conjuntos de esquemas de prueba ortogonales seleccionando los cuatro parámetros anchura de salida del impulsor, ángulo de entrada de los álabes, ángulo de salida de los álabes y ángulo del cabo; la simulación numérica del campo de flujo se llevó a cabo mediante la técnica de dinámica de fluidos computacional; y el orden de influencia de los parámetros geométricos en los índices de optimización se obtuvo mediante un análisis de rango. El peso de cada factor de prueba sobre el índice de optimización se calculó mediante la matriz de pesos, y se obtuvo un conjunto de esquemas óptimos. Basándose en el banco experimental de características externas de la bomba centrífuga química IH 65-60-190, se obtuvieron los valores de simulación y los valores de prueba de la bomba prototipo y de la bomba de optimización en diferentes condiciones de trabajo. Bajo el caudal nominal, la altura se redujo en un 17,00%, el rendimiento se incrementó en un 9,14%, la potencia del eje se redujo en un 21,50%, la cabeza de succión positiva neta de la bomba se redujo en un 16,69%, se eliminó la joroba de la curva, se mejoró el rendimiento de la bomba centrífuga y se verificó la viabilidad del método de optimización de la matriz de peso. Se utilizó el sistema de medición de velocimetría de imágenes de partículas para medir la velocidad relativa del medio interno en la bomba centrífuga. Los resultados mostraron que la bomba optimizada no tenía una estructura de flujo "jet-wake" evidente, su velocidad máxima era menor que la de la bomba prototipo, el área de la zona de baja velocidad era mayor que la de la bomba prototipo, el rendimiento de la bomba centrífuga mejoraba, y la potencia del eje y la altura de succión positiva neta de la bomba se reducían. La razón de la disminución de la altura se analizó a partir de la situación del flujo interno, y se demostró la precisión del proceso de optimización del diseño.

• Materias:Polímeros Campos electromagnéticos Hornos de cemento Poliuretanos Nanopartículas Cemento
• Subjects:Polymers Electromagnetic fields Cement kilns Polyurethanes Nanoparticles Cement
• Palabras claves:bomba centrífuga, altura de aspiración positiva, prototipo de bomba, potencia en el eje, aspiración positiva neta, índice de optimización, optimización de la bomba, diferentes condiciones de trabajo, sistema de medición de la velocimetría, situación del flujo interno
• Keywords:centrifugal pump, positive suction head, prototype pump, shaft power, net positive suction, optimization index, optimization pump, different working conditions, velocimetry measurement system, internal flow situation