山东博泵科技生产的离心泵广泛应用于各种行业，如饮用水行业的供水和污水处理、热交换器中热载体的能量传递、输送工业液体和化学溶液的工业，特别是在油田，以及农业的农田灌溉等。在当今追求提高竞争力、符合法规要求和降低运营成本的背景下，提高离心泵的能效变得尤为重要。

离心泵的叶轮产生离心力，促使流体从中心向外围移动，将旋转叶片的机械能转化为流动的动能。然而，在流体流过泵的过程中会发生各种能量损失。流体和叶片壁之间的摩擦力、扩散体的形状和湍流都会导致涡流的形成，从而引起能量损失。此外，当局部压力降至饱和蒸汽压以下时，会出现汽蚀现象，对泵的能效和可靠性产生负面影响。为了提高离心泵的效率，需要对这些因素进行全面分析，并探索使用高精度方法将其最小化的措施。

离心泵（对于蜗壳式泵）系统由几个关键零部件组成：入口管、叶轮、蜗壳和出口延伸管。很大一部分能量损失发生在叶轮上，这使得其几何参数对于优化泵的性能尤为重要。虽然水力计算可以提供最佳参数，但应用详细的CFD建模对流动特性可以进行更精确地分析和改进，最终有助于提高泵的水力效率。

叶轮的主要几何参数之一是叶片前缘和后缘的角度以及包角。在X.Han等人的研究中，研究了包角和后缘角对泵效率和扬程的影响。对静压、相对速度、流线和动能变化等四个参数的分析表明，在126°的包角和24°的后缘角下，效率值明显高于原始参数。在他们的研究中，A.P.S.Wheeler等人和H.Luo等人研究了前缘形状（椭圆形、弧形和圆形）对叶轮水力损失的影响。他们发现，较钝和较尖锐的边缘形状会导致流动压缩效应，在高流速下会在入口处产生负速度梯度，从而导致能量损失和局部低压区域。叶轮后缘的形状也被作为优化参数进行了研究，特别是关于其对回流和能量损失的影响。研究表明，后缘形状对叶轮前缘部分的影响很小。然而，优化后缘，特别是通过减薄后缘，可以显著减少涡流和能量损失，从而改善流动，使整体泵效率提高0.59 %。相反，加厚后缘会导致效率降低约6 %。该研究基于CFD模拟和实验，研究了在不同比转速下修改叶轮后缘对离心泵效率和扬程的影响。中的研究表明，优化离心泵的叶片厚度会显著影响其性能、效率和耐用性，突出了精确的叶片设计对提高泵运行特性的重要性。

上述许多研究表明，使用CFD数值模拟显著提高了泵优化的有效性，并成为详细分析流动、涡流和其它参数的有价值的工具。然而，进一步改进叶轮设计的需求仍然是一个紧迫的挑战。为此，本研究的目的是尽量减少水力和局部阻力造成的损失，以改善泵的流动特性。

为了克服这一挑战，开发了一个水力计算模型，以确定泵叶轮和蜗壳的初始最佳几何参数。该研究使用Ansys CFX的数值建模方法，并利用现有离心泵的实验数据来验证模拟结果。之所以选择这些方法，因为它们精度高，能够对压力场和速度场进行详细研究，并为优化泵的设计提供深入分析，最终显著提高泵的能效。公司主要生产清水离心泵、双吸中开泵、水环真空泵、锅炉给水泵、管道泵、化工离心泵、液下渣浆泵等产品。

这项研究的结果有望显著提高离心泵的效率（COP），从而降低能耗，提高泵送系统的可靠性。该研究能够更精确地识别对泵效率最敏感的参数，并评估它们对泵整体能效的影响。山东博泵科技股份有限公司、山东博山水泵厂、山东硕博泵业有限公司、山东硕泵泵业科技有限公司网址：www.sdsbby.cn