一、研究背景和必要性
流體機械中存在各種間隙，主要有：葉頂間隙、口環間隙、平衡盤間隙、導葉端面間隙等。而這些間隙對機械的性能有著一定的影響，在某些情況下甚至影響很大,引起某些故障，如流體激振、間隙汽蝕、泄露損失等。特別是高溫流程泵的口環間隙的選取很重要。目前，關于離心泵口環間隙研究的文獻比較少，而且關于口環間隙對離心泵效率、汽蝕、性能等影響的研究，一般都以真機試驗為主。
本文以TEG200-400型的熱水循環泵為模型，如圖1所示，廣一水泵廠利用ANSYSWorkbench軟件進行熱間耦合有限元分析。在溫度為200°C時,對比泵蓋冷卻水腔在有無冷卻沖洗的兩種情況下，對葉輪口環和泵體口環的變形影響，從而為葉輪口環和泵體口環之間間隙的合理選取提供一定的參考依據。
廣一水泵選取Z=-140mm,-145mm，-150mm，-155mm,-160mm處的以截面進行分析。利用MATLAB軟件對模擬數據進行處理，研究當葉輪口環與泵體口環的半徑間隙為0.6mm時，葉輪口環和泵體口環變形之后兩者是否發生接觸磨損。結果為:在沒有水冷卻的情況下，FZ截面200°~320°的區間內，廣一管道泵的泵體口環與葉輪口環之間的間隙比較大，尤其是在270°附近間隙值最大，達到1.18mm;在180°附近間隙最小為0.2mm。
廣一離心泵在有水冷卻的情況下，同樣在270°附近處，泵體口環和葉輪口環間隙比較大，達到1mm;在160°180°的范圍內，泵體口環與葉輪口環之間的間隙較小，接近0.2mm。
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