进口管壁面轴向开槽消除轴流泵特性曲线驼峰

• 作者: 冯建军 朱国俊 李文锋 杨寇帆 罗兴锜
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 泵 计算机仿真 叶轮 计算流体动力学 轴流泵 驼峰 性能 轴向槽
• 年，卷（期）: 2018,（13）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 105-112
• 页数: 8页
• 分类号: TH312
• 字数: 5735字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.13.013

摘要

当轴流泵在小流量工况下运行时,由于叶轮进口的冲角增大,导致在叶轮内产生脱流等不稳定流动结构,降低泵的水力性能.该文采用计算流体动力学分析方法对轴流泵内部流场进行了研究,结果表明:该轴流泵的特性曲线存在明显的驼峰区域,在0.3到0.61倍最优流量工况区间,轴流泵的扬程和效率明显下降.在临界失速工况下(0.61倍最优流量工况),叶片吸力面前缘靠近轮缘处及叶片尾缘靠近轮毂处均出现了脱流;在深度失速工况下(0.45倍最优流量工况),脱流进一步发展,并与来流共同作用形成稳定的涡旋结构,阻塞整个流道.为了提高轴流泵在小流量工况下的水力性能,引入一种轴流泵进口管开槽技术,分析其对轴流泵内部流场的影响及驼峰的改善作用.结果表明:在小流量工况下,轴向开槽可以减小叶轮进口环量和冲角,可以减小叶片背部的脱流,轴流泵的驼峰得到明显的改善.开槽深度是改善轴流泵小流量工况下驼峰的重要因素之一,当槽深与叶轮直径比为0.02时,叶轮内的通道涡几乎完全消除,轴流泵深度失速工况点的扬程、效率分别提高了66%和32%,极大地改善了轴流泵的水力性能.沟槽数目越多,槽长越长,消除驼峰的能力越好,60个沟槽与2/3倍叶轮直径的槽长在其他参数相同的条件下消除驼峰的能力更强.该文可为避免轴流泵内部的失速流动以及消除水力性能曲线上的驼峰相关研究提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	罗兴锜	西安理工大学水利水电学院	154	2176	24.0	38.0
2	朱国俊	西安理工大学水利水电学院	31	153	8.0	11.0
3	冯建军	西安理工大学水利水电学院	43	263	10.0	14.0
4	李文锋	西安理工大学水利水电学院	8	67	5.0	8.0
5	杨寇帆	西安理工大学水利水电学院	1	4	1.0	1.0