张文著,魏 群,陈红勋,马 峥,王岱峰

日益严苛的环保标准和客户需求对离心泵的性能提出了更高的要求,使得离心泵运行过程中的压力脉动及振动问题受到更多关注.如何降低运行过程中的压力脉动和振动已成为离心泵设计时必须考虑的问题.

陈红勋等[1]基于流动控制的思想提出了缝隙引流叶片结构,并将其应用于离心泵叶轮的设计中.已有研究表明,与传统叶轮离心泵相比,缝隙引流叶轮离心泵的水力性能在一定的工况范围内明显提高[2-3].朱兵[4]已对缝隙引流叶轮提高低比转速离心泵水力性能的机理进行了分析,并对缝隙引流叶轮内的压力脉动进行了数值研究.为了更充分地认识缝隙引流叶轮对离心泵运行时的压力脉动和振动特性的影响,有必要开展相关的实验研究.

在压力脉动方面,Parrondo等[5]的研究表明,压力脉动的大小主要取决于隔舌与叶轮的动静干涉强度.Guo等[6]通过研究发现,离心泵蜗室内流动方向上的压力脉动逐渐减小而静压逐渐增大,且变化的流体力未必会导致较强的压力脉动.蔡建程等[7]通过研究发现,离心泵隔舌区域的压力脉动最严重,其整体强度随转速以近似二次函数的形式变化.Wang等[8-9]研究了导叶内的压力脉动,发现当流量低于50%额定流量后,导叶中会出现旋转失速团,离心泵中的压力脉动会大幅增强,非设计工况点时的压力脉动主频为2倍叶频(blade passing frequency,BPF).刘阳等[10]根据成因将压力脉动分类为叶频……