半高导叶对离心泵压力脉动影响的数值模拟与试验研究
2021-05-17江伟朱相源田辉李国君王玉川
中南大学学报(自然科学版) 2021年4期
江伟,朱相源,田辉,李国君,王玉川
(1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌,712100;2.西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室,陕西西安,710049;3.承德石油高等专科学校机械工程系,河北承德,067000)
离心泵是一种应用十分广泛的通用机械,在农田灌溉、城市和工业给排水、原子能发电等领域应用极其广泛[1-2]。衡量离心泵性能优劣的重要指标主要由水泵的运行稳定性、汽蚀空化及效率等方面组成[3-4],其中效率关乎节能减排、能量高效利用,离心泵系统能否安全可靠运行与机组能否稳定运行有很大关系,因此,在保证离心泵水力效率或提高水力性能的同时,需尽量保证离心泵系统稳定可靠地运行。
与普通离心泵相比,尤其在偏离设计工况时,导叶式离心泵中叶轮、导叶及蜗壳内均会出现剧烈的湍流流动,并对泵的水力性能产生较大的影响[5-7]。在较小流量工况时,导叶式离心泵扬程曲线易出现蛇峰,且进一步减小流量时,由于叶轮进口处剧烈的非定常湍流流动,可能导致叶轮进口前盖板附近区域出现旋转汽蚀现象[8-10]。目前国内外许多学者主要集中于离心泵尤其针对多级离心泵[11-13]导叶结构的研究,而对于单级离心泵中导叶形式或多级离心泵末级导叶结构及导叶内部非定常流动研究较少。半高导叶由HOSHINO等[14]提出,其结构介于叶片式导叶与无叶导叶之间,能有效地改善叶轮机械内部流动状态,提高其稳定性[15],因此,在风机与压缩机中应用广泛。……
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