前置不同诱导轮的高速离心泵性能

发布时间：2021-08-02 16:30

　　为研究分流叶片诱导轮及变螺距诱导轮对离心泵水力性能及汽蚀性能的影响,对具有前置诱导轮的高速离心泵进行了试验和数值模拟。外特性试验表明,两种前置诱导轮对高速离心泵效率的影响均不显著,前置分流叶片诱导轮的离心泵扬程相对于前置变螺距诱导轮有显著下降。汽蚀试验表明,小流量工况下前置分流叶片诱导轮的离心泵抗汽蚀性能较优,大流量工况下前置变螺距诱导轮的离心泵抗汽蚀性能较优,其余工况下两者的抗汽蚀性能相当。仿真结果表明,大流量工况下分流叶片诱导轮扬程较低,不能满足离心轮进口能量需求,致使前置分流叶片诱导轮的离心泵汽蚀性能变差。 

【文章来源】：火箭推进. 2020,46(02)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

诱导轮结构示意图

式中:pout为出口压力;pin为入口压力;ρ为流体密度;ut为诱导轮叶尖速度;vin为入口轴向速度。可以看出,极小流量下,分流叶片诱导轮及变螺距诱导轮的扬程存在轻微的正斜率现象,均存在不稳定流动特征。由于分流叶片诱导轮出口的速度预旋减弱了离心叶轮进口处的回流,使得前置分流叶片诱导轮的离心泵对驼峰略有改善。流量增大时,前置分流叶片诱导轮扬程下降速率比变螺距诱导轮的大,且流量越大,扬程的偏差越大,这与转速小于10 000 r/min条件下,前置分流叶片诱导轮离心泵的扬程高于前置变螺距诱导轮扬程的规律[17,21]存在显著差异。随着流量的进一步增大,前置分流叶片诱导轮的扬程出现陡降。这可能与分流叶片诱导轮内出现流动堵塞,致使诱导轮-离心泵机组内出现较严重的汽蚀现象有关。分析泵的效率曲线可以看到,对该型低比转速高速离心泵而言,两者的效率均不是很高。在最大流量区,前置变螺距诱导轮的效率平缓下降,而前置分流叶片诱导轮的效率则出现陡降,两者的差异很大,其余工况的差异则较小。比较而言,在流量为1.18Q(Q为额定工况下的流量)的大流量区,前置变螺距诱导轮的效率相对较高;在流量为0.12Q的小流量区及流量为0.71Q或1.0Q的中等流量区,前置分流叶片诱导轮的效率较高。

不同流量下高速诱导轮-离心泵的必需汽蚀余量(判据为扬程下降3%)如图4所示。可以看出,小流量工况下,前置分流叶片诱导轮的汽蚀性能更优。大流量工况下,变螺距诱导轮的汽蚀性能更优。其余工况下,两者的必需汽蚀余量值接近。3 数值计算

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3317898