申正精，楚武利，董　玮

（1. 西北工业大学动力与能源学院，西安 710129；2. 兰州理工大学能源与动力工程学院，兰州 730050）

(1. School of Power and Energy, Northwestern Ploytechnical University, Xi’an 710129, China;2. School of Energy and Power Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China)

0　引　言

螺旋离心泵作为一种具有特殊叶轮结构的两相流泵，其叶轮是螺旋推进作用和离心作用的有机结合，与普通离心泵相比，有高效区宽、无堵塞性能好、抗汽蚀性能优等特点[1-2]，常被用于化工、冶金和河道清淤等领域。离心泵过流部件磨损问题会导致机组效率下降明显、可靠性低、更换过流部件周期缩短，造成能源和设备的巨大浪费[3-5]。

减轻磨损的根本途径是研究内流场特性和关键过流部件的磨损分布，通过改变输送条件，从而建立颗粒参数与磨损的定性和定量关联[6]。近年来，国内外研究人员通过试验与数值模拟的方式对固液两相流离心泵的冲蚀磨损问题开展了大量的研究工作。Li等[7]通过采用粒子成像测速（particle image velocimetry，PIV）技术，研究了离心泵内的非定常流动特性。Shi等[8]对PIV系统进行了一定改进，并测量得出了两相流下离心泵内流场各相的相对速度分布。邵春雷等[9-10]分析了采用高速摄影（highspeed photography，HSP）测量离心泵流场不同位置处流动信息的误差，并提出了控制误差的方法。但由于螺旋离心泵特殊的叶轮结构，计算域内的流动及其复杂，上述方法所能提供的信息较为有限。李昳等[11-14]分析了不同固体颗粒粒径下离心泵过流部件壁面颗粒相的速度分布，建立了滑移速度与磨损的关联。陶艺等[15]以一台离心式工程塑料渣浆泵为对象，通过快速磨损试验对叶轮和背叶片表面的磨损情况进行了定性分析，得到了过流部件严重磨损区域分布。……