液力透平增压泵轴向力数值计算与分析

针对用于合成氨脱碳工艺流程的余压能量回收液力透平增压泵的推力轴承设计缺乏数据支撑的问题,采用全流场数值模拟方法,得到了透平增压泵泵侧和透平侧的外特性及其总效率曲线,并给出了两侧中间面、叶片表面和轴向中间面压力分布情况,进而分析了两侧盖板力、叶片力和内表面力及透平增压泵总轴向力变化趋势。结果表明,泵侧轴向力随着流量的增大先减小后增大,透平侧轴向力则逐渐增大;在工况范围内,总轴向力的方向始终指向泵侧,与理论计算得到的趋势一致。研究结果验证了液力透平增压泵只需在透平侧安装推力轴承的可行性,可为液力透平增压泵的推力轴承结构设计提供轴向力数据参考。