王 鸽，田 桂，程 诚，黄永华

（1.上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海 200240；2.上海空间推进研究所，上海 201112；3.上海空间发动机工程技术研究中心，上海 201112）

0 引言

随着液氮、液氧、液氢及液甲烷等低温流体在燃料供给、高温超导电缆、低温超导磁体及在轨贮存等民用工业、航空航天领域的应用日益广泛[1]，对高效微型低温离心泵的需求越来越强烈。目前国内外市场上的低温泵商业化产品主要为中、大型的柱塞泵、离心泵等，用于大规模低温流体加注、管道增压输送等。该类泵的特点为体型大、流量大、扬程高、功率大，但不能适用于低温推进剂在轨贮存内循环等需要微型低温泵实现低温流体循环输运的场合。目前公开报道只有美国Barber Nichols公司为NASA定制的BNHP-08型小型离心液氢泵已经投入低温推进剂热力学排气系统实验应用，应用于马歇尔飞行中心的多功能液氢试验平台MHTB上，扬程最高达7 m（液氢），流量56 L/min[2-4]。因此，高效微小型低温离心泵的研究尚不充分，而对我国未来该领域的发展十分必要。其中，叶轮作为离心泵的核心部件，用于实现机械能向流体能量的转化，其结构设计直接影响离心泵扬程、效率和稳定性等性能。因此，叶轮的优化设计是高效微型低温离心泵设计的关键环节。

现有离心泵的设计通常采用基于一元理论和相似理论的模型换算法和速度系数法，叶轮叶片具体参数的选取往往取决于设计经验[5]。朱圣良等[6]参考Barber-Nichols公司为EAST提供的超临界氦循环泵实体模型的具体参数，设计加工了长轴式部分流低温液氮泵，试验中在6 600 r/min转速时能达到71 m的扬程。……