為研究分流葉片誘導(dǎo)輪及變螺距誘導(dǎo)輪對(duì)離心泵水力性能及汽蝕性能的影響,對(duì)具有前置誘導(dǎo)輪的高速離心泵進(jìn)行了試驗(yàn)和數(shù)值模擬。外特性試驗(yàn)表明,兩種前置誘導(dǎo)輪對(duì)高速離心泵效率的影響均不顯著,前置分流葉片誘導(dǎo)輪的離心泵揚(yáng)程相對(duì)于前置變螺距誘導(dǎo)輪有顯著下降。汽蝕試驗(yàn)表明,小流量工況下前置分流葉片誘導(dǎo)輪的離心泵抗汽蝕性能較優(yōu),大流量工況下前置變螺距誘導(dǎo)輪的離心泵抗汽蝕性能較優(yōu),其余工況下兩者的抗汽蝕性能相當(dāng)。仿真結(jié)果表明,大流量工況下分流葉片誘導(dǎo)輪揚(yáng)程較低,不能滿足離心輪進(jìn)口能量需求,致使前置分流葉片誘導(dǎo)輪的離心泵汽蝕性能變差。 

【文章來源】：火箭推進(jìn). 2020,46(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

誘導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)示意圖

式中:pout為出口壓力;pin為入口壓力;ρ為流體密度;ut為誘導(dǎo)輪葉尖速度;vin為入口軸向速度�？梢钥闯�,極小流量下,分流葉片誘導(dǎo)輪及變螺距誘導(dǎo)輪的揚(yáng)程存在輕微的正斜率現(xiàn)象,均存在不穩(wěn)定流動(dòng)特征。由于分流葉片誘導(dǎo)輪出口的速度預(yù)旋減弱了離心葉輪進(jìn)口處的回流,使得前置分流葉片誘導(dǎo)輪的離心泵對(duì)駝峰略有改善。流量增大時(shí),前置分流葉片誘導(dǎo)輪揚(yáng)程下降速率比變螺距誘導(dǎo)輪的大,且流量越大,揚(yáng)程的偏差越大,這與轉(zhuǎn)速小于10 000 r/min條件下,前置分流葉片誘導(dǎo)輪離心泵的揚(yáng)程高于前置變螺距誘導(dǎo)輪揚(yáng)程的規(guī)律[17,21]存在顯著差異。隨著流量的進(jìn)一步增大,前置分流葉片誘導(dǎo)輪的揚(yáng)程出現(xiàn)陡降。這可能與分流葉片誘導(dǎo)輪內(nèi)出現(xiàn)流動(dòng)堵塞,致使誘導(dǎo)輪-離心泵機(jī)組內(nèi)出現(xiàn)較嚴(yán)重的汽蝕現(xiàn)象有關(guān)。分析泵的效率曲線可以看到,對(duì)該型低比轉(zhuǎn)速高速離心泵而言,兩者的效率均不是很高。在最大流量區(qū),前置變螺距誘導(dǎo)輪的效率平緩下降,而前置分流葉片誘導(dǎo)輪的效率則出現(xiàn)陡降,兩者的差異很大,其余工況的差異則較小。比較而言,在流量為1.18Q(Q為額定工況下的流量)的大流量區(qū),前置變螺距誘導(dǎo)輪的效率相對(duì)較高;在流量為0.12Q的小流量區(qū)及流量為0.71Q或1.0Q的中等流量區(qū),前置分流葉片誘導(dǎo)輪的效率較高。

不同流量下高速誘導(dǎo)輪-離心泵的必需汽蝕余量(判據(jù)為揚(yáng)程下降3%)如圖4所示�？梢钥闯�,小流量工況下,前置分流葉片誘導(dǎo)輪的汽蝕性能更優(yōu)。大流量工況下,變螺距誘導(dǎo)輪的汽蝕性能更優(yōu)。其余工況下,兩者的必需汽蝕余量值接近。3 數(shù)值計(jì)算

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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