李 欣，肖立明，刘 畅，东华鹏，李家文，王 珏

（1.北京宇航系统工程研究所,北京100076；2.北京航空航天大学宇航学院,北京100191；3.中国运载火箭技术研究院,北京100076）

变螺距诱导轮的气蚀性能研究

李 欣1，肖立明1，刘 畅1，东华鹏1，李家文2，王 珏3

（1.北京宇航系统工程研究所,北京100076；2.北京航空航天大学宇航学院,北京100191；3.中国运载火箭技术研究院,北京100076）

为了研究变螺距诱导轮的气蚀性能，通过试验观察了变螺距诱导轮的气蚀发展变化情况，分析了其内部的压力脉动现象。结果表明：诱导轮内的气穴随着入口压力降低，会呈现不同的气穴形态；气穴发展受流量影响，流量越大，气穴发展速度越快；诱导轮内发生了同步旋转气蚀，同步旋转气蚀也受流量影响，流量越大，同步旋转气蚀越强。

变螺距诱导轮；气蚀性能；同步旋转气蚀；可视化

0 引言

诱导轮是安装在离心泵前的轴流泵，它的作用是为离心泵增压，避免离心泵发生气蚀。在火箭动力系统中，为了减轻贮箱重量，诱导轮入口压力通常较低，受工况变化以及一些干扰因素的影响，可能会产生严重的气蚀，导致诱导轮流道被堵塞，从而使泵的扬程迅速下降。在某些工况下，还会发生气蚀不稳定现象，如旋转气蚀[1-3]、气蚀喘振等[4]，引起轴振动，进而对轴承和密封等零部件的可靠性造成威胁，影响泵的重复使用。

国外通过试验和数值仿真对气蚀不稳定现象开展了大量研究。2005年，Fuji等通过试验发现，在诱导轮入口增加喷射流，当喷射流量为总流量的10%，并且射流方向与旋转方向一致时能够有效抑制气蚀不稳定现象[5]。……