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Optimización de la bomba magnética del impulsor basada en la curva de carga de la cuchilla y el estudio del flujo interno

Autores: Zhang, Ruijie; Wang, Jiaqiong; Qian, Wenfei; Geng, Linlin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Optimización de la bomba magnética del impulsor basada en la curva de carga de la cuchilla y el estudio del flujo interno


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Bombas magnéticas
Eficiencia
Aspas del impulsor
Simulación numérica
Verificación experimental
Rendimiento hidráulico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Comparado con las bombas centrífugas tradicionales, las bombas magnéticas son ampliamente utilizadas en industrias como la química, farmacéutica y petrolera debido a sus características de operación sin fugas y la capacidad de transportar fluidos tóxicos y corrosivos. Sin embargo, la eficiencia de las bombas magnéticas es relativamente baja. Mejorar la eficiencia de las bombas ayuda a reducir la pérdida de energía y disminuir los costos industriales. En este estudio, se eligió una bomba magnética como sujeto de investigación. El estudio tiene como objetivo mejorar la eficiencia y estabilidad de la bomba magnética optimizando las aspas del impulsor basándose en la curva de carga. Se utilizó un enfoque combinado de simulación numérica y verificación experimental para investigar el impacto del punto de carga anterior (AL), punto de carga posterior (PL) y pendiente (SL) en la curva de carga de las aspas en el rendimiento de la bomba. La pendiente, que tuvo el impacto más significativo en el rendimiento de la bomba, fue seleccionada como la variable dependiente para analizar la pulsación de presión interna y la fuerza radial del eje principal de la bomba magnética. La investigación encontró que los resultados de la prueba de rendimiento hidráulico de la bomba magnética estaban en buena concordancia con los resultados de la simulación. Cuando la eficiencia se utiliza como objetivo de optimización, el punto de carga anterior debe moverse lo más hacia atrás posible y el punto de carga posterior debe moverse lo más hacia adelante posible. A través del estudio de las fluctuaciones de presión interna y las fuerzas radiales dentro de la bomba, la distribución de fuerza radial es secuencialmente la siguiente: el método de carga anterior, el método de carga posterior y el método de carga media a una tasa de flujo nominal. La amplitud máxima de la pulsación de presión estaba cerca del área del difusor de la carcasa de la voluta. En comparación con la bomba original, la bomba magnética optimizada mostró una mejora del 5,05% en la eficiencia hidráulica en condiciones nominales. Esta investigación contribuye a mejorar el rendimiento y la eficiencia de las bombas magnéticas, haciéndolas más adecuadas para diversas aplicaciones industriales.

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