张宁
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杨敏官
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高波
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李忠
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陆胜
工程热物理学报
基于CFD方法,采用混合两相模型、标准κ-ε方程和sighal发展的全空化模型,对具有特殊结构形式的侧壁式压水室离心泵空化特征进行数值计算.预测了泵在未发生空化和空化条件下的能量性能,并且分析了设计流量下叶片表面和流道内的空泡分布情况.结果表明:在大流量工况下,泵的必需汽蚀余量大,容易产生空化现象.随着泵进口压力的降低,空泡最先出现在泵叶片背面靠近进口边附近;当进口压力进一步降低时,空泡区域开始快速增加,向叶片出口延伸,泵的扬程开始大幅下降.进口压力继续降低时,叶片工作面开始出现空泡,叶轮周向流道内开始充满空泡,此时泵的扬程急剧下降,泵的稳定运行工况被破坏.不同汽蚀余量下,叶频处压力幅值变化明显,在临界汽蚀点处几乎达到极小值.
关键词:
离心泵
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侧壁式压水室
,
数值计算
,
空化
张宁
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杨敏官
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高波
,
李忠
,
倪丹
工程热物理学报
振动是离心泵关键性能指标,低振动离心泵设计是目前研究的难点问题.本文对具有特殊结构的侧壁式压水室离心泵振动特性进行实验研究,分析了不同流量下,模型泵重要测点处振动频谱和能量的变化特性.结果表明:变工况对模型泵的中、高频信号影响较小,不同流量下低频振动能量变化明显,因此水力因素主要诱发低频振动信号;加速度频谱图中,叶频处的幅值较小,峰值信号出现在叶频的高次谐波处;低频段振动能量和泵内流场结构密切相关,非设计工况下,泵内容易出现非稳态流动结构,造成泵的振动能量不断上升;尤其在小流量工况,旋转失速导致泵的振动能量迅速增加;通过对振动能量曲线分析初步提出了低频振动能量和流量的特征函数关联式,为预测变工况对泵振动特性的影响提供理论依据.
关键词:
离心泵
,
侧壁式压水室
,
加速度频谱
,
振动能量
