裘孙洋，潘金豪

（1.浙江大学 化工机械研究所，杭州 310027；2.杭州中能汽轮动力有限公司，杭州 310018）

符号说明：

ρ——密度，kg/m3；

k——湍动能，m2/s2；

u——速度，m/s；

ω——单位时间耗散率，s-1；

τij——湍流剪应力，Pa；

μ——动态黏度，kg/（m·s）；

γ——k- ω模型函数；

nq——比转速；

KS——泵壁粗糙度，mm；

Qm——质量流速，kg/s；

H——扬程，mm；

P——压力，Pa；

N——每转样本数；

σp——压力标准偏差，Pa；

ϕ——叶片包角，（°）；

t——时间，s；

Sij——无量纲应变张量；

Φ1，Φ2——k-ω湍流模型和k-ε湍流模型中的常数；

F1，F2——混合函数；

y——离最近的壁面的距离，m；

ν——流体运动黏度，m2/s；

N——无量纲常数，N=60；

Pri——i号监测点压力值，Pa；

Prav——监测点一个周期内压力平均值，Pa。

0 引言

随着城市化进程的不断加深，排污泵在城市污水处理，市政工程，自来水厂给水中的应用越来越广泛。一般情况下，为了避免污水中的固体悬浮物堵塞排污泵，其叶轮采用无堵塞设计方法，叶片数较少，但是包角较大［1-2］。同时，由于污水泵流量较大，扬程要求不高，所以形成了其叶轮宽度较宽，直径较小的结构。在不恰当的包角角度下，该结构容易在运行过程中引起回流及压力脉动，造成排污泵性能降低，引发强烈的振动和噪声［3-4］。黄茜等［5］研究了叶片包角对高比转速离心泵性能的影响，叶片包角的大小对高比转速离心泵扬程、效率及最佳工况点都具有明显的影响，同时，对于振动噪声存在一个最佳包角角度使得动静干涉作用最小。王勇等［6］研究了离心泵叶片包角对离心泵流动诱导振动噪声的影响，采用实验的方法在离心泵闭式试验台上采集了不同包角情况下的离心泵振动和噪声信号。在各个流量工况下，随着叶片包角的增加，模型泵噪声信号的轴频峰值呈现先增加后减小的趋势，为低噪声离心泵水力的优化设计提供参考。……