李 伟 马凌凌 施卫东 季磊磊 李恩达

1.江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心，镇江，212013 2.江苏大学镇江流体工程装备技术研究院，镇江，212009 3.南通大学机械工程学院，南通，226019

0 引言

混流泵已广泛应用于南水北调工程、水下导弹和鱼雷发射系统、舰船喷水推进系统、海水脱盐系统以及火力发电和核电站的循环水系统，是国民经济重要动力装备[1-3]。混流泵启动过程作为一类特殊的瞬态过程，可为特殊的应用场合提供瞬时流体动力。但混流泵启动时，流量、扬程和转速等外特性参数和内部流场在短时间内会发生快速变化，在叶轮流道内会产生叶顶泄漏涡、分离涡和进口回流等复杂的流动结构，同时，还会引起十分显著的瞬态流动现象，包括局部负压、瞬时高压和空化等。进口回流不仅干涉主流运动，造成能量耗散，强剪切作用造成的涡心低压区还容易发生空化，导致瞬态扬程和水力效率降低，因此，研究混流泵启动过程进口回流的生成、演化规律，对于混流泵的优化设计和瞬态工况下的稳定运行具有重要理论意义和工程价值。

国内外对启动过程的瞬态特性已进行了大量的理论、试验及计算流体动力学(CFD)数值模拟研究。TSUKAMOTO等[4-5]对一台离心泵进行启动、停机试验测试，并采用叶栅理论与奇点法进行数值计算，认为压力脉冲和绕叶片环量延迟是造成瞬态与准稳态差别的主要原因，研究发现，在启动初期压力脉冲的影响较大，导致试验量纲一扬程要远大于准稳态值，在后期绕叶片环量延迟占主导地位，从而使试验量纲一扬程要小于准稳态值。……