刘 锐，黄 政，白 云

（海军工程大学船舶与动力学院，湖北 武汉 430033）

离心泵是船舶辅机的重要组成部分，以其转速快、体积相对较小、净质量小、效率高等特点，在现代船舶上有着十分广泛的应用。但随着高流量、高扬程离心泵的应用，对离心泵的可靠性提出了更高的要求。因此研究离心泵的可靠性，合理评估其寿命，对制定适宜的维修策略非常重要，有利于最大限度发挥其经济效益。

离心泵常常因流量不足而发生故障。流量过小，泵内温升过大，使介质过早气化而导致气蚀。气蚀会使材料损坏，振动和噪声加剧，流量、压头和效率明显下降，甚至发生断流现象。因此本文基于流量与间隙的物理关系模型，以保证离心泵运行时不发生气蚀的最小流量为可靠度指标，根据影响间隙变化的退化因素，建立了离心泵的寿命评估模型。

1 寿命评估模型的建立

对于离心水泵，其流量公式为[1]

其中，

D为叶轮外径；

b为叶轮出口宽度；

Cr为径向分速度；

ην为离心泵的容积效率。

又由几何关系可以推出

其中，

u为叶轮外缘线速度，且u=（πDn）/60；

n为叶轮转速。

由此可知，Cr是一个与转速有关的物理量。在转速一定的情况下，影响离心泵流量的主要因素是离心泵的容积效率。容积效率取决于容积损失，而容积损失是由于运动部件与固定部件之间的间隙而导致的在泵内由高压部位（出口）向低压部位（入口）的漏泄。叶轮间隙是容积损失发生的主要部位。间隙常常由初始条件及运行过程中的磨损所决定。……