排灌机械工程学报

作者：阮辉,*,郭鹏程,余龙,周创辉,晁文雄,李祥阳

单位：1. 西安航空学院特种泵系统技术国家地方联合工程研究中心, 陕西 西安 710077; 2. 西安理工大学水利水电学院, 陕西 西安 710048

关键词：水泵水轮机,流动失稳机理,空化,模型试验

基金：陕西省自然科学基金资助项目(2021JM-525)

针对水泵水轮机泵工况空化特性及其引起的流动失稳问题,采用空化流动数值模拟分析和模型空化试验相结合的方法,获得不同流量水泵工况下水泵水轮机的空化特性,探明了不同空化系数泵工况下水泵水轮机内部湍流场的结构特征,阐明了水泵水轮机内部空化与旋涡的关联特性,揭示了水泵水轮机空化流动特征及其与主流干涉失稳机理.研究结果表明,不同流量和空化系数的泵工况下,水泵水轮机空化发生的位置及剧烈程度存在明显差异.小流量工况下,叶片低压边吸力面的剧烈空化引起的流动分离干扰主流场流动,产生大面积脱流和涡流,使得水泵水轮机的效率降低;最优工况和大流量工况下,相邻叶片不同位置的空化引起的脱流一旦产生相互干扰,将在转轮叶道内形成大范围的回流和涡流,导致水泵水轮机的效率和扬程大幅度降低.

来源：2023年第8期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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