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气液混输下侧流道泵内压力脉动特性研究

2021-03-31曹璞钰袁寿其洪秋虹

振动与冲击 2021年6期

陈 轲,张 帆,洪 锋,曹璞钰,袁寿其,洪秋虹

(1.江苏大学 国家水泵及系统工程技术研究中心,江苏 镇江 212013;2.三峡大学 机械与动力学院,湖北 宜昌 443002;3.昆明嘉和科技股份有限公司,昆明 650000)

侧流道泵是一种新型超低比转速泵,其结构形式介于容积式泵和离心式泵之间[1]。侧流道泵具有小流量、高扬程和可自吸等特点,并且所有侧流道泵都具有一定的气液混输能力,部分多级侧流道产品甚至可以输送进口含气量高达50%的流体[2]。但由于侧流道泵内部流动复杂,侧流道和叶轮中流体受到了不同的离心力作用,在圆周运动同时又会产生纵向旋涡[3],势必会产生较大的压力脉动,因此对气液混输下侧流道泵压力脉动特性研究是研发高性能侧流道泵的必要环节之一。

自20世纪20年代初,Siemen等[4]首次提出了侧流道泵的概念。随后,Schmiedchen等[5-7]基于Ritter的基础上继续对侧流道泵进行了深入研究,得到的理论沿用至今。进入21世纪,伴随着计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)的快速发展,长期停滞的侧流道泵研究已经取得了很大进展。Fleder等[8-9]结合数值模拟和试验,通过修改几何参量,探寻侧流道泵水力性能变化规律。国内,Pei等[10-13]对侧流道泵内部流动形式、旋涡分布以及流动损失进行了详细研究分析,并通过试验探寻了不同叶片吸力角对侧流道泵气液混输能力的影响。总体看来,上述学者主要在纯水条件下对侧流道泵进行了水力性能优化设计研究,但对侧流道泵气液混输内部流动和不稳定流动机理缺少深入的研究,并且关于此内容的研究公开文献较少。……

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