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斜流泵結構特點與能量特性

2014-07-16 15:34:00      點擊:

斜流泵結構特點與能量特性:

從水力結構看,斜流泵過流部件主要包括葉輪和導葉兩部分,有的還包括進水導流部件,葉輪葉片有可調與不可調兩種,通常情況下低比轉速葉輪為不可調式的閉式葉輪,中高比轉速葉輪為可調式的開式葉輪。圖1為常見的幾種不同比轉速下斜流泵的水力結構形式。 部分斜流泵的無量綱能量曲線。

流量係數<和揚程係數ψ的計算式為 式中Vm葉輪出口的軸麵流速 Um葉輪出口均方根直徑處圓周速度 H設計點揚程 g重力加速度><———流量係數 ψ———揚程係數

在設計流量的0.5~0.7倍附近,流量-揚程曲線出現正斜率,也就是通常說的馬鞍型曲線,斜流泵的這一不穩定特性會產生振動和噪聲等不良現象。都築和豊倉等認為這是由於在該小流量點工況下葉輪進口回流損失引起的,前者還通過改善葉輪輪轂進口的設計消除了這一馬鞍型。而Miyabe則通過PIV試驗研究認為是由於葉輪進口處的脫流傳播到導葉進口與葉輪出口之間進而在此處形成回流引起的。

斜流泵設計方法:

傳統設計方法 斜流泵導葉以及葉輪的傳統設計方法主要是基於泵的一元設計理論,通過計算進出口速度三角形並借助模型換算等手段來進行設計的一種半經驗半理論的設計方法。通常采用的葉片繪型方法有逐點繪型法和保角變換法。隨著斜流泵的應用範圍的拓展,特別是向高比轉速方向發展的需要,很多研究人員開始對傳統的設計方法進行調整和修正。例如關醒凡為了避免或者減少高比轉速斜流泵內的回流、二次流以及改善汽蝕性能等,在設計過程中提出了四點需要改進的地方。何希傑針對斜流泵不同的軸麵形狀,推導了葉型的空間方程,並對一些優秀水力模型進行了回歸分析,豐富了斜流泵的設計資料。