张人会, 刘桂洪, 魏笑笑, 孟凡瑞

(1.兰州理工大学 能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050; 2.兰州理工大学 甘肃省流体机械及系统重点实验室, 甘肃 兰州 730050; 3.淄博水环真空泵有限公司, 山东 淄博 255200)

液环泵属于抽送气体的流体机械,其工作原理类似于容积式泵,内部液环充当柔性活塞对气体进行抽吸和压缩.液环泵具备运行温度恒定、抽气量大等优点，因而被广泛应用于石化、电力、医疗等领域.但由于泵内具有复杂的气液两相流动,导致能量损失较大,性能提升困难.其中，壳体作为液环泵的重要组成部分,直接影响泵内工作介质的运动,对液环的形状起着限制作用.因此,合理设计壳体能够改善液环泵的水力性能.

国内外学者针对液环泵内部复杂的流动结构和性能优化分析已经做了大量的研究.在液环泵内部流动机理方面的研究包括：Raizmam等[1]通过探针测量的实验方法,对液环真空泵内部液环的速度场和不同径向截面的压力分布进行了研究；黄思等[2]和黄苗苗等[3]采用数值模拟对液环泵内部流场进行分析,得到了泵内两相流体的分界线、压力场、速度矢量等分布规律；张人会等[4,5]运用实验与数值模拟相结合的方法,分析了造成液环真空泵内部流动结构复杂的原因,并采用本征正交分解(POD)方法对泵内气液两相流场进行特征分解.在结构参数优化方面的研究包括：Teteryukov等[6]对液环泵壳体进行非圆柱形设计,并通过实验测试得到了适用于提高吸气量和真空度的壳体形状；……