李业强， 赖焕新（华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室，上海 200237）

微型高速泵内空化流动的数值分析

李业强， 赖焕新
（华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室，上海 200237）

以一台单级微型高速离心泵为研究对象，对其内部空化流动进行全流场数值模拟，分析了3种流动系数和不同空化数时该离心泵叶片流道内的空泡、静压以及相对速度分布规律。研究结果表明：空泡最先在叶片吸力侧前缘产生，该空泡区随着空化数的减小沿着叶片吸力侧向出口尾缘迁移和扩大，且呈非对称分布。在相同空化数下，随着流量系数的增加叶片流道内的空化区域变大；叶片吸力侧中间区域出现低速区并在叶片间流道内发展，同时，叶片尾缘处的高速区向叶轮内延伸，表明空泡造成叶轮内流道的堵塞，阻碍液体的流动；在叶片吸力面侧，空泡体积分数的最大值主要分布在叶片中间靠近轮毂的位置，而在压力面侧位于叶片前缘的机匣附近。初步建立了关于微型高速离心泵内空泡流动的一个较完整的认识。

微型高速离心泵；静压分布；空化流动；空泡体积分数

现代科技中，微型高速离心泵越来越广泛应用于电子、太空和医学等领域及相关的微型化研究。与传统的大型离心泵相比，微型高速离心泵采用高转速可以有效地提高比转速和效率性能，但运行在高速下，泵内过流部件极易发生空化，造成泵性能下降。目前为止，对于离心泵内的空化流动特性研究大多集中在中低速的大型离心泵［1-7］，而针对此类微小型高速离心泵的性能研究相对较少。……