泵是一种用来输送液体的流体机械,是一种将原动机输入的能量或者其它形式的能量转化成为输送液体的能量的通用机械。在现代工业的各部门中,泵都发挥着不可替代的作用。如:动力工业中用到的锅炉给水泵、冷凝水泵以及循环水泵等;化工行业中需要比例泵、计量泵等;采矿工业需要排水泵、高压泵等。总之,泵在国民经济的各个部门中,都具有十分重要的意义。
泵的种类很多,分类方法也各有不同。通常按照作用的原理可以将泵分为两种:1)动力式泵。动力式泵主要利用叶轮的旋转对液体作用,将能量不断地连续地传递给液体,从而使液体动能增加、压力能增大。动力式泵包括轴流泵、离心泵以及混合泵等。2)容积式泵。容积式泵主要是对包容着液体的封闭空间进行周期性变化,将原动机的能量传递至输送液体。通过压力的增加强行把液体排出。容积式泵主要包括复式容积泵,齿轮泵、螺杆泵,回转柱塞泵等。
泵效率的提高会减少整个社会对能源需求的压力。目前中国已经成为世界第二大能源消耗国,中国的能源需求还在不断的增加,能源的供应与需求的矛盾越来越突出,能源问题已经成为影响我国经济安全与发展的重要因素之一。随着我国对能源方面可持续发展的重视以及人们节能意识的加强,泵的性能优化研究得到了很大的重视。近年来计算流体力学(CFD)数值求解方法以及计算机技术的迅速发展,粘性流动计算技术已经愈发成熟,于是求解复杂的三维粘性流动成为可能,借助CFD这个工具分析泵的内部流动等的研究越来越多。通过CFD技术能够精确分析泵的内部流动,使得计算机的数值模拟取代了传统模型试验的多方案比较和优选,大大缩减了泵的开发周期,提高了泵的设计质量。所得到的结果对比其设计参数可以提供相当准确的信息,从而帮助我们得到泵的性能曲线,进行总体评价,进而进行优化,提高泵的效率。在节约社会资源的方面有着重要的意义。