丛小青，张 悦，王玉帛

(江苏大学能源与动力工程学院，江苏 镇江 212013)

0 引 言

空化气蚀对多级泵造成的危害主要有:①空化现象严重影响泵的外部特性。随着空化发展，泵的扬程、流量等外部特性参数急剧下降。当空化恶化时，流道内充满空泡，堵塞流道，最终使泵失去工作能力[1,2]。②空化期间噪声和振动的出现。空化的产生和发展伴随着各种频率的压力脉动，当脉动频率接近泵中流通部件的固有频率时，将引起振动。当空化气泡破裂时，会产生巨大的噪声，并且空化程度越严重，噪声越大[3,4]。③造成泵内流动元件表面损坏。空化泡的破裂会对其过流部件的表面产生强烈的冲击，导致叶轮及过流部件的使用寿命迅速缩短[5,6]。因此对于多级泵来说，空化性能是关乎其稳定运行的主要因素之一。目前，许多学者采用数值模拟和试验的方法研究了多级泵前口环处的空化现象，但关于多级泵间隙对其空化性能影响的研究较少。本文对比分析了有间隙和无间隙模型泵的空化性能，研究了间隙位置和尺寸与泵空化性能的关系，对后续间隙对低比转速多级离心泵空化性能的影响规律的研究具有铺垫作用。

1 模型结构与数值模拟设置

1.1 计算模型

本文选择低比转速多级离心泵进行研究，其结构为节段式，特点是小流量高扬程，其设计参数如表1。

表1 低比转速多级离心泵设计参数Tab.1 Design parameters of low specific speed multistage centrifugal pump

本文采用了CFturbo流体旋转机械设计软件，根据软件推荐值适量增大首级叶轮几何尺寸，降低首级叶轮叶片数。……