基于內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬的磁力驅(qū)動(dòng)泵在不同轉(zhuǎn)速下的性能研究

英文原文PerformanceStudyBasedonInnerFlowFieldNumericalSimulationofMagneticDrivePumpswithDifferentRotateSpeedsAbstract:Magneticdrivepumphasgottengreatachievementandhasbeenwidelyusedinsomespecialfields.Currently,theresearchesonmagneticdrivepumphavefocusedonhydraulicdesign,bearing,axialforceinChina,andanewmagneticdrivepumpwithlowflowandhighheadhavebeendevelopedoverseas.However,lowefficiencyandlargesizearethecommondisadvantagesforthemagneticdrivepump.Inordertostudytheperformanceofhigh-speedmagneticdrivepump,FLUENTwasusedtosimulatetheinnerflowfieldofmagneticdrivepumpswithdifferentrotatespeeds,andgetvelocityandpressuredistributionsofinnerflowfield.Accordingtoanalysisthechangesofvelocityandpressuretoensurethestableoperationofpumpandavoidcavitation.Basedontheanalysisofvelocityandpressure,thispaperpresentsthepumpefficiencyofmagneticdrivepumpswithdifferentrotatedspeedsbycalculatingthepowerlossinimpellerandvolute,hydraulicloss,volumetricloss,mechanicallossanddiscussingthedifferentreasonsofpowerlossbetweenthemagneticdrivepumpswithdifferentrotatedspeeds.Inaddition,themagneticdrivepumpsweretestedinaclosedtestingsystem.Pressuresensorsweresetininletandoutletofmagneticdrivepumpstogetthepressureandthehead。Theresultsofsimulationandtestweresimilar,whichshowsthatthemethodofsimulationisfeasible.Theproposedresearchprovidestheinstructiontodesignhigh-speedmagneticdrivepump.Keywords:magneticdrivepump,simulation,powerloss,pumpefficiency.1.IntroductionMagneticdrivepumpsarecurrentlyusedinpetrolandchemicalindustriestopumptoxic,explosive,corrosiveandexpensivefluid.High-speedmagneticdrivepumpwillhaveanextensiveprospectwiththeapplicationoffrequencyconversiontechnologyandtherequirementofenvironmentalprotection.Currently,studiesonthedesignofmagneticdrivepump,bearing,axialforceandmagneticcouplinghavebeengoingonforseveralyears,andsomeachievementshavebeengot.JiangsuUniversitydevelopedthemagneticdrivepumpwithhighpower,whichprovidedthedesignmethodofmagneticdrivepump.KongFnayudevelopedanewbearingmaterialFC50[4–5],whichiswellinwearableperformanceandanewwaytobalancetheaxialforcebyusingcoolingcyclefluidwhichalmosteliminateaxialforce[6].Refs.[7–11]useANSYStosimulatetheefficiencyofmagneticcoupling,whichimprovestheefficiencyofmagneticdrivepump.RIKKE,etal[12],researchedintothedistributionofflowfieldbyusinglargeeddysimulationtosimulatetheinnerflowfieldinimpellerunderdifferentoperatingconditions.KITANO[13]investigatedintothedistributionsofpressureandvelocitywhenimpellerandpumpingchamberwereindifferentrelativepositionsbysimulatingtheunsteadyflowincentrifugalpump.BENRA[14]provedthatthemethodofsimulationwasfeasiblebysimulatingvelocitydistributioninsingle-impellercentrifugalpumpandcomparingsimulationwithtestingresultofPIV.Manyresearchershaveresearchedandanalyzedinnerflowfieldinthepumpbyusingcomputationalfluiddynamics(CFD).Inordertodofurtherresearchontheperformanceofmagneticdrivepump,thispaperpresentsthesimulationof3Dturbulentmodelinsideofmagneticdrivepumpswithdifferentrotatedspeeds.Thedistributionsofpressureandvelocityinimpellerandvoluteweregot;headefficiencyandpowerlossesinnormal-speedandhigh-speedmagneticdrivepumpswerediscussed.Thecomparisonofsimulationwithexperimentshowedthatthemethodofsimulationwasfeasible.Inthispaper,FLUENTisusedtosimulatetheinnerflowfliedofmagneticdrivepumpswithdifferentrotatedspeeds,andthevelocityandpressuredistributionsofinnerflowfieldandheadareachieved.Thepumpefficiencyisgotbycalculatingthedifferentpowerlosses.Thenmagneticdrivepumpswithdifferentrotatedspeedsaretested,andtheresultsshowthemethodofsimulationisfeasibleandprovidesinstructiontodesignhigh-speedmagneticdrivepump.2.ParametersandStructureThedesignparametersarelistedonTable1andthestructureisshowninFig.1.3.SimulationofInnerFlowField3.1ControlequationsThefluidinmagneticdrivepumpisgovernedbyphysicalconservationlaws.Itmustmeetmassconservation,momentumconversationandenergyconservation.Theflowinpumpissupposedtobe3D,steadyandincompressible.SocontinuityequationandN-Sequation,accordingtoBoussinesq’shypothesis,areexpressedinEq.(1):3.2TurbulentmodelThestandardk-equationsareappliedinsimulationofcomplex3Dturbulent.TheequationsareexpressedinEq.(2)[17]:wherek,Cμ,ε,C1,andC2areturbulentmodelcoefficients,andthevalues,gotfromLaunder’srecommendedvalueandtestresult,respectivelyare0.09,1.0,1.3,1.44,andModelsandgridgenerationPro/Engineerwasusedtobuild3Dmodelsofimpellerandvolute;Gambitwasusedtomeshthemodelswithtrianglemesh.Thegridswerecheckedandoutput.ThemodelsareshowninFig.2andthenumberofgridsislistedonTable2.4.SimulationResultsandAnalysisFig.3(a)showsthatinthenormal-speedmagneticdrivepump,theabsolutevelocityoffluidintheimpellerincreaseswiththegrowthofchannelradius;thedistributionofabsolutevelocityatthesamecircleiseven;absolutevelocityreachesthemaximumattheoutletoftheimpeller;theabsolutevelocityofthefluidinthevolutegraduallydecreaseswhenfluidflowsthroughtheⅠ–Ⅸsections,anditreachesminimumatoutletofthevolute.Fig.3(b)showsthatinthehigh-speedmagneticdrivepump,theabsolutevelocityoffluidintheimpellerincreaseswiththegrowthofchannelradius;thedistributionofcircumferentialvelocitybecomesuneven,whichcausesvortex;thevortexmakesthedistributionofabsolutevelocityinthevoluteuneven;thevortexesbetweenⅠandⅥsectioninhigh-speedmagneticdrivepumparelagerthanthoseinnormal-speedmagneticdrivepump.Fig.4(a)showsthatinnormal-speedmagneticdrivepump,therelativevelocityoffluidinimpellerincreaseswiththegrowthofimpellerradiusanditreachesthemaximumattheoutletoftheimpeller;vortexappearsattheendofthechannel,whichisquiteintensiveinvolutetongue.Fig.4(b)showsthatinhigh-speedmagneticdrivepump,therelativevelocityoffluidinimpellerincreaseswiththegrowthofimpellerradius;theaxialvortexappearsinvicinityoftheinletofimpelleranditextendstothevolute.Thedifferenceofrelativevelocitiesonsuctionsurfaceandpressuresurfaceinthechannelcausestheaxialvortex.Thevortexinhigh-speedmagneticdrivepumpismoreintensivethanthatinnormal-speedmagneticdrivepump,becausethedifferenceofrelativevelocitiesinhigh-speedmagneticdrivepumpislargerthanthatinnormal-speedmagneticdrivepump.Fig.5(a)showsthatinnormal-speedmagneticdrivepump,thetotalpressureoffluidincreaseswiththeincrementofimpellerradius;itreachesthemaximumattheoutlet,anditkeepsstabilizingafterthefluidentersthevolute.Thedistributionoftotalpressureincircumferentialdirectionisevenandthepressureonworkingfaceisslightlylargerthanthatonbackface.Fig.5(b)showsthatinhigh-speedmagneticdrivepump,thetotalpressureoffluidbecomesunevenincircumferentialdirectionwiththeincrementofimpellerradius;highpressureappearsinsomeareas;thepressureinthevicinityofworkingfaceandsuctionfaceisquitehighandhighpressureinthevicinityofvolutetongueisveryobvious;thedistributionoftotalpressureisunevenbecauseofvortexesandthedifferenceofrelativevelocities;thepressureinthecenterofvortexislow,whileitisratherhighonthesidesofvortex.Shortbladescanbeappliedinhigh-speedmagneticdrivepumptodecreasethewidthofchannelsoastoalleviatevortex;shortbladesshouldbeequippedintheareaswherevortexeasilyhappens.Fig.6showsthatstaticpressuredistributioninthevoluteofhigh-speedmagneticdrivepumpisnotasevenasthatinnormal-speedmagneticdrivepump;thehighpressureappearsinvolutetongueinbothofthem;inhigh-speedmagneticdrivepump,lowstaticpressureappearsinvortex,theareasoflowstaticpressureenlargefromⅠsectiontoⅥsection,andthestaticpressurekeepsstabilizingafterⅥsection.Fig.7showsthattotalpressuredistributionofvortexinhigh-speedmagneticdrivepumpisnotasevenaswhichinnormal-speedmagneticdrivepump;innormal-speedmagneticdrivepump,highpressureappearsbetweenⅠsectionandⅡsection;inhigh-speedmagneticdrivepump,thedistributionoftotalpressurebecomesevenbetweenⅠsectionandⅤsectionandlowpressureareasappearbehindⅥsection.5.PerformanceAnalysis5.1HydrauliclossandhydraulicefficiencyThehead(H)isexpressedinEq.(4):5.2VolumetriclossandvolumetricefficiencyInmagneticdrivepump,apartofthefluidshouldbetakenascoolingliquidcirculation.Volumetricefficiency(v)isexpressedinEq.(7):whereq—Flowofcoolingliquidcirculation.5.3Mechanicallossandmechanicalefficiency5.3.1FrictionallossInmagneticdrivepump,frictionallossincludesdiscfrictionlossofshroudsofimpellerandendfacefrictionlossandsurfacefrictionlossofinnercoupling.Frictionloss(Pd)isexpressedinEq.(8):whereMd—Frictionaltorqueofinnerrotor(N?m),—Angularspeedofinnerrotor(rad/s).5.3.2BearingpowerlossBearingpowerlossisexpressedinEq.(9):whereP—Shaftpower.5.4MagneticcouplingefficiencyMagneticcoupling,insteadofmechanicalcoupling,isappliedinmagneticdrivepump.Therefore,magneticcouplingefficiency(c)mustbeconsideredinthecalculationofpumpefficiency.5.5PumpefficiencyWhenflowis8m3/h,headandefficienciesofnormal-speedmagneticdrivepumpandhigh-speedmagneticdrivepumpcalculatedfromtheequationsareshowninTable3.Theresultshowsthattheinhomogeneityofdistributionsofflowfieldandvortexinhigh-speedmagneticdrivepumpisstrongerthantheseinnormal-speedmagneticdrivepump.Thehydraulicefficiencyofhigh-speedmagneticdrivepumpcalculatedbysimulationis86%,whileitis81%forthenormal-speedmagneticdrivepump.Therefore,pumpefficiencycanbeimprovedbyincreasingthespeedwhichcanallowasmallimpellerradius,andasmallimpellercandecreasediscfrictionlossandflowlossinthevolute.Forthelowspecificspeedcentrifugalpump,discfrictionlossisthelargestpowerlossamongallpowerlossesinthepump,anditwilldrasticallydecreasebyreducingtheimpellerradiusbecausediscfrictionlossisproportionalto5thpowerofimpeller’soutsideradius;hydrauliclossisonlyalittlepartoftotalloss,sotheincrementofhydrauliclossislessthanthedecrementofdiscfrictionloss.Sopumpefficiencyisimproved.Table3showsthatpumpefficiencyandimpellerefficiencyarequitelowwhentheflowissmall,andmotorinputpowerismainlyconsumedintheimpeller.Whentheflowincreases,impellerefficiencyincreases,butdiscfrictionloss,leakagelossandvolutelossalsoincrease.6TestandComparison6.1TestresultsPerformancecurvesofCJRB8-70andGCB8-70areshowninFig.8andFig.9.6.2Comparison6.2.1HeadcomparisonFig.10showsthatsimulatingresultsaccordwithtestingresults.HeaddifferencesofCJRB8-70andGCB8-70atdifferentflowpointsareshownonTableEfficiencycomparisonFig.11showsthatsimulatingresultsaccordwithtestingresults.EfficiencydifferencesofCJRB8-70andGCB8-70atdifferentflowpointsareshownonTable5.7.Conclusions(1)Innormal-speedmagneticdrivepump,absolutevelocitydistributionoffluidinthechannelofimpellerisquiteeven;relativevelocitycausesvortexattheendofthechannel,whichisquiteintensiveinvicinityofvolutetongue;totalpressureonworkingfaceislightlylargerthanthatonbackface.(2)Inhigh-speedmagneticdrivepump,distributionofabsolutevelocityincircumferentialdirectionisuneven,whichcausesvortex;relativevelocitycausesaxialvortexinvicinityoftheinletofimpeller,whichextendstothevolute;distributionoftotalpressureincircumferentialdirectionisuneven,andhighpressureappearsinsomeareas;pressureoffluidattheendofthechannelofimpellerislow,whilethepressureonworkingfaceandsuctionfaceisquitehighandthehighpressureinvicinityofvolutetongueisveryobvious.Thesearethereasonswhycavitationeasilyhappensinhigh-speedmagneticdrivepump.(3)Incentrifugalpumpwithlowspecificspeed,discfrictionlossisthelargestpowerlossamongallpowerlosses.Discfrictionlossisproportionalto5thpowerofimpellerradius,sothedecrementofradiuswilldrasticallyleadtothedecrementofdiscfrictionloss.Therefore,theincrementofspeedcanallowasmallimpellerradiusandmakesurelessdiscfrictionlosssoastoimprovepumpefficiency.(4)Powerlossesinnormal-speedmagneticdrivepumpandhigh-speedmagneticdrivepumparecalculated,andpumpefficiencygotfromsimulationisinaccordancewithtestresults.Thesimulationprovesthatthemethodtocalculateheadandunitefficiencyisfeasibleandtheresultisquiteaccurate.中文譯文基于內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬的磁力驅(qū)動(dòng)泵在不同轉(zhuǎn)速下的性能研究摘要：磁力驅(qū)動(dòng)泵的研究已經(jīng)取得了很大的成就，并已被廣泛使用在一些特殊領(lǐng)域。目前，在中國(guó)該研究主要集中在水力設(shè)計(jì)、軸承、軸向力驅(qū)動(dòng)，一種新研制的低流量和高水頭磁力驅(qū)動(dòng)泵在國(guó)外也有很好的發(fā)展。然而，低效率和大尺寸是磁驅(qū)動(dòng)泵共同的缺點(diǎn)。為了研究高速磁力驅(qū)動(dòng)泵的性能，F(xiàn)LUENT被用于模擬內(nèi)部流場(chǎng)的不同旋轉(zhuǎn)速度，并得到內(nèi)部流場(chǎng)的速度和壓力。通過(guò)分析速度和壓力的變化，確保泵的穩(wěn)定運(yùn)行，避免氣蝕?；趯?duì)速度和壓力的分析，本論文通過(guò)計(jì)算葉輪和葉殼中的熱量損失、水力損失、容積損失，機(jī)械損失來(lái)計(jì)算磁力泵在不同旋轉(zhuǎn)速度時(shí)效率；討論磁力泵在不同旋轉(zhuǎn)速度時(shí)熱量損失的原因。此外，對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)泵在完全封閉的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。設(shè)置在磁力驅(qū)動(dòng)泵進(jìn)口和出口的壓力傳感器被用于獲得壓力和水頭。仿真和測(cè)試結(jié)果相似，這表明模擬方法是可行的。擬議的研究為設(shè)計(jì)高速磁驅(qū)動(dòng)泵提供了一些參考。關(guān)鍵詞：磁力驅(qū)動(dòng)泵；模擬；功率損失；磁力驅(qū)動(dòng)泵效率1引言磁力驅(qū)動(dòng)泵目前使用于汽油和化工行業(yè)，用于輸送有毒，易爆，腐蝕性和昂貴的流體。高速磁力驅(qū)動(dòng)泵，將隨著變頻技術(shù)的應(yīng)用和環(huán)保的要求有更加廣闊的發(fā)展前景。目前，磁力驅(qū)動(dòng)泵的設(shè)計(jì)研究軸承，軸向力和磁耦合已持續(xù)幾年，且已獲得了一些成果。江蘇大學(xué)研制的高效率磁力驅(qū)動(dòng)泵，為以后的研究提供了一些設(shè)計(jì)方法。香港Fnayu研發(fā)出一種新的軸承材料FC50[4-5]，通過(guò)冷卻循環(huán)的方式使這種材料有很好的耐磨性能且可以平衡軸向力，進(jìn)而抵消掉軸向力。Refs.[7-11]通過(guò)使用ANSYS來(lái)模擬磁耦合效率，從而提高了磁力驅(qū)動(dòng)泵的效率。RIKKE，等[12]，通過(guò)采用大渦模擬的研究來(lái)模擬葉輪內(nèi)部流場(chǎng)在不同的操作條件下的流場(chǎng)分布研究。北野[13]通過(guò)模擬離心泵的不穩(wěn)定的流量來(lái)研究到當(dāng)葉輪和泵室在不同的相對(duì)位置時(shí)的壓力和速度分布。BENRA[14]通過(guò)模擬單葉輪離心泵的周轉(zhuǎn)速率分配以及與PIV測(cè)試結(jié)果的比較可證明仿真模擬的思路是可行。許多研究人員通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)（CFD）來(lái)研究和分析泵內(nèi)流場(chǎng)。為了更深一層次的研究磁力泵的性能，本論文采取3維湍流模型模擬磁力泵內(nèi)部不同的轉(zhuǎn)速。已經(jīng)獲得了葉輪和葉殼中壓力和速度的分布；討論了在正常速度和高速下水頭的效率和熱量損失。通過(guò)模擬與實(shí)驗(yàn)的比較表明，模擬方法是可行的。在本論文中，F(xiàn)LUENT用于模擬磁力驅(qū)動(dòng)泵在不同旋轉(zhuǎn)速率時(shí)的內(nèi)部流場(chǎng)；以及內(nèi)部流場(chǎng)的速度和壓力的分布且取得了一些成績(jī)。通過(guò)計(jì)算不同熱量損失來(lái)獲得泵的效率。進(jìn)而測(cè)試得到磁力泵的不同旋轉(zhuǎn)速率，結(jié)果表明模擬方法是可行的，它為設(shè)計(jì)高速磁力驅(qū)動(dòng)泵提供了一些方法。2參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)和結(jié)構(gòu)分別列于表1和圖1：表1磁力驅(qū)動(dòng)泵的參數(shù)圖1磁力驅(qū)動(dòng)泵的結(jié)構(gòu)1套管2葉輪3內(nèi)部耦合4隔離罩5指導(dǎo)軸承6外部耦合3內(nèi)流場(chǎng)仿真3.1控制方程流體中的磁力驅(qū)動(dòng)泵遵循物理守恒定律。它必須滿(mǎn)足質(zhì)量守恒，動(dòng)量定律和節(jié)約能源。泵的流量應(yīng)該是三維的，穩(wěn)定且不可壓縮的。因此，連續(xù)性方程和NS方程根據(jù)布西奈斯克的假設(shè)，表達(dá)式（1）；其中：3.2湍流模型標(biāo)準(zhǔn)方程適用于模擬復(fù)雜的三維湍流。方程表示式（2）：其中，，，，和是湍流模型系數(shù)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得到的測(cè)試值分別為0.09，1.0，1.3，1.44和1.92。3.3模型及并網(wǎng)發(fā)電Pro/Engineer被用于構(gòu)建葉輪和蝸殼的三維模型;Gambit被用于將模型與三角網(wǎng)格嚙合在一起。。網(wǎng)格進(jìn)行了檢查和輸出。模型如圖2所示，柵格的數(shù)量列于表2。圖2網(wǎng)磁力驅(qū)動(dòng)泵領(lǐng)域4.仿真結(jié)果及分析圖3（a）顯示，處于正常旋轉(zhuǎn)速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵，流體在葉輪中的絕對(duì)速度隨著渠道半徑的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)；甚至絕對(duì)速度分布在同一個(gè)周期內(nèi)；在葉輪出口處絕度速度達(dá)到了最大值；當(dāng)流體經(jīng)過(guò)I-IX部分時(shí)，渦螺殼中流體的絕對(duì)速度逐漸降低，在渦螺殼的出口處流體的絕對(duì)速度達(dá)到最小。圖3（b）所示處于高速旋轉(zhuǎn)的磁力驅(qū)動(dòng)泵，葉輪中流體的絕對(duì)速度隨著通道半徑的增加而增加；微分速度圓周的分布變的不均勻，從而導(dǎo)致渦旋；渦流的產(chǎn)生使得渦螺殼中絕對(duì)速度的分布變的不均勻；高速磁力泵中的I和VI部分中的渦流比那些處于正常速度的磁力泵更大。圖3絕對(duì)速度分布磁力驅(qū)動(dòng)泵（M?S-1）圖4（a）顯示，處于正常速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵，葉輪中流體的相對(duì)速度隨著葉輪半徑的增加而增加，并在葉輪出口處達(dá)到最大值；渦流出現(xiàn)在渠道的最后，這是蝸舌相當(dāng)密集的地方。由圖4（B）可知，在高速磁力驅(qū)動(dòng)泵中，流體的相對(duì)速度隨著葉輪半徑的增加而增加；軸向旋渦出現(xiàn)在進(jìn)葉輪的附近和并且延伸到蝸殼中。圖4相對(duì)速度的分布磁力驅(qū)動(dòng)泵（M?S-1）在通道的表面壓力作用下，吸力面相對(duì)速度的差異引起軸向旋渦。高速磁力驅(qū)動(dòng)泵比正常速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵的渦流為密集，因?yàn)楦咚俅帕︱?qū)動(dòng)泵的速度差大于正常速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵。圖5（a）表明，正常高速磁力驅(qū)動(dòng)泵，流體總壓力隨葉輪半徑增加而遞增，達(dá)到最大值，最終保持穩(wěn)定后的液體進(jìn)入蝸殼?？倝毫Φ姆较蚍植汲虱h(huán)形，工作面的壓力稍大背面。圖5（b）表明，高速磁力驅(qū)動(dòng)泵流體總壓力在圓周方向上的不平衡，高壓出現(xiàn)在一些葉輪半徑的增量變化大的區(qū)域；在工作面附近的壓力和吸力是相當(dāng)高的，而且在附近的高壓蝸舌非常明；總壓力變化是因?yàn)闇u流不平衡，相對(duì)速度也有差異，在漩渦中心的壓力低，而漩渦兩側(cè)是相當(dāng)高的。圖5總壓分布磁力驅(qū)動(dòng)泵（MPA）短葉片可應(yīng)用于高速磁力驅(qū)動(dòng)泵，以減少通道的寬度，以紓緩渦流，短葉片應(yīng)配備在漩渦容易發(fā)生區(qū)域。圖6所示為高速磁力驅(qū)動(dòng)泵在蝸殼的靜壓分布，即使如此，對(duì)于正常速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵，高壓出現(xiàn)在蝸舌區(qū)域，對(duì)于高速磁力驅(qū)動(dòng)泵，從Ⅰ到Ⅵ節(jié)，低靜壓出現(xiàn)旋渦，低靜壓區(qū)域擴(kuò)大，最后Ⅵ一節(jié)和靜壓力保持相對(duì)穩(wěn)定。圖7所示為高速磁力驅(qū)動(dòng)泵總渦流壓力分布；對(duì)于正常速度磁力驅(qū)動(dòng)泵，高壓之間出現(xiàn)Ⅰ段和Ⅱ段;而對(duì)于高速磁力驅(qū)動(dòng)泵，總壓的分布在第Ⅰ和第Ⅴ部分之間，低壓區(qū)出現(xiàn)Ⅵ節(jié)后面。圖6靜態(tài)分布的蝸殼磁力驅(qū)動(dòng)泵（MPA）圖7共有渦壓力分布磁力驅(qū)動(dòng)泵（MPA）5性能分析5.1水力損失及水力效率表示式（4）：其中——出口總壓力（PA），——在進(jìn)口總壓（PA），——入口和出口之間的高度差（m）。輸入功率（kW）通過(guò)葉輪和輸出功率表示式（5）：其中M——轉(zhuǎn)矩(N?m),——葉輪的角速度(rad/s),——流體密度水力效率（）表示式（6）：5.2容積損失和容積效率磁力驅(qū)動(dòng)泵，流體的一部分，應(yīng)該作為冷卻液循環(huán)。容積效率（）表示式（7）：其中q——冷卻液循環(huán)流動(dòng)。5.3機(jī)械損失和機(jī)械效率5.3.1摩擦損失磁力驅(qū)動(dòng)泵，摩擦損失包括圓盤(pán)葉輪罩和端面摩擦的損失，以及內(nèi)耦合損失和表面摩擦損失。摩擦損失（）表示式（8）：其中——內(nèi)轉(zhuǎn)子的摩擦力矩(N?m),——內(nèi)轉(zhuǎn)子的速度(rad/s)。5.3.2軸承功率損耗軸承功率損失表示式（9）：

其中P——軸功率。機(jī)械效率（）表示式（10）：5.4磁性耦合效率磁耦合，而不是機(jī)械耦合，適用于磁力驅(qū)動(dòng)泵。因此，磁耦合效率（）必須考慮在計(jì)算泵效中。5.5泵的效率當(dāng)流量為時(shí)，從公式計(jì)算得出，正常速度和高速的磁力驅(qū)動(dòng)泵的揚(yáng)程和效率如表3所示。表3正常速度的性能參數(shù)和高速磁力驅(qū)動(dòng)泵結(jié)果表明，高速磁力驅(qū)動(dòng)泵的流場(chǎng)和這些在正常速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵的渦流均是分布不均勻的。通過(guò)仿真計(jì)算，高速磁力驅(qū)動(dòng)的液壓效率為86％，而81％為正常速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵的效率。因此，增加的速度可提高泵的效率，這可以允許使用一個(gè)小葉輪半徑，并且降低一個(gè)小葉輪圓盤(pán)的摩擦損失和蝸殼流損失。對(duì)于低比轉(zhuǎn)速離心泵，圓盤(pán)摩擦損失是在泵的功率損失中最大的電力損失，而且會(huì)大大減少葉輪半徑，因?yàn)槿~輪的外半徑與圓盤(pán)摩擦損失是成正比的；水力損失僅僅是一個(gè)小部分的損失，因此水力損失的增量比圓盤(pán)摩擦損失少。表3表明，改善泵效，泵的效率和葉輪效率相當(dāng)?shù)?，流量小的時(shí)候，電機(jī)輸入功率主要消耗在葉輪。當(dāng)流量增加時(shí)，葉輪效率增加，但圓盤(pán)摩擦損失、泄漏損失和蝸殼上的損失也隨之增加。6測(cè)試和比較6.1試驗(yàn)結(jié)果CJRB8-70和GCB8-70的性能曲線(xiàn)如圖8和圖9。圖8性能曲線(xiàn)CJRB8-70圖9性能曲線(xiàn)GCB8-706.2比較6.2.1比較圖10顯示了一致的模擬結(jié)果與測(cè)試結(jié)果。CJRB8-70和GCB8-70的差顯示在不同流量點(diǎn)。圖10比較CJRB8-70和GCB8-70表4CJRB8-70和GCB8-70在不同的流點(diǎn)6.2.2效率比較如圖11所示，模擬結(jié)果與測(cè)試符合結(jié)果。在不同的流量點(diǎn)CJRB8-70和GCB8-70存在效率差異，如表5所示。圖11CJRB8-70和GCB8-70的效率比較表5CJRB8-70和GCB8-70在不同的流點(diǎn)的效率差異7結(jié)論（1）對(duì)于正常速度的磁力驅(qū)動(dòng)泵，流體的絕對(duì)速度在葉輪通道的分布比較均勻，相對(duì)速度在蝸舌附近相當(dāng)密集，最終導(dǎo)致對(duì)工作面的渦流總壓稍稍大于背面；（（2）對(duì)于高速磁力驅(qū)動(dòng)泵，絕對(duì)速度在圓周方向的分布不均勻，導(dǎo)致軸向渦流由葉輪的入口附近，延伸到蝸殼；總壓力在圓周方向的分布是不均勻的，高壓力出現(xiàn)在流體的部分區(qū)域；通道盡頭的葉輪低，而工作壓力和吸力相當(dāng)高，高壓力在蝸舌的附近是非常明顯的，這些都是高速磁力泵容易發(fā)生汽蝕的原因。（3）低轉(zhuǎn)速下離心泵圓盤(pán)的摩擦損失是在所有的功率損失中最大的。圓盤(pán)摩擦損失與第五功率葉輪半徑成正比，所以遞減的半徑將導(dǎo)致遞減的圓盤(pán)摩擦損失。因此，較高的速度可以允許使用一個(gè)小葉輪半徑，并確保較少的圓盤(pán)摩擦損失，以提高泵的效率。（4）常速磁力驅(qū)動(dòng)泵和高速磁力泵的功率損耗和泵的效率計(jì)算是按照測(cè)試結(jié)果模擬得到。仿真結(jié)果表明，該計(jì)算方法和機(jī)組效率是可行的，結(jié)果是相當(dāng)準(zhǔn)確的。

論大學(xué)生寫(xiě)作能力寫(xiě)作能力是對(duì)自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書(shū)面文字的能力。積累是寫(xiě)作的基礎(chǔ)，積累越厚實(shí)，寫(xiě)作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開(kāi)奇葩。沒(méi)有積累，胸?zé)o點(diǎn)墨，怎么也不會(huì)寫(xiě)出作文來(lái)的。寫(xiě)作能力是每個(gè)大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫(xiě)作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫(xiě)作能力的定義那么，大學(xué)生的寫(xiě)作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫(xiě)小說(shuō)詩(shī)歌，但是一定要寫(xiě)工作和生活中實(shí)用的文章，而且非寫(xiě)得既通順又扎實(shí)不可?！睂?duì)于大學(xué)生的寫(xiě)作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話(huà)中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫(xiě)作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫(xiě)作能力和文學(xué)寫(xiě)作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，是要寫(xiě)畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫(xiě)作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫(xiě)作能力之中。大學(xué)生寫(xiě)作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫(xiě)畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來(lái)的。本科畢業(yè)論文無(wú)論是