排灌机械工程学报

作者：梁武科*,侯聪,董玮,魏清希,吴子娟

单位：1. 西安理工大学水利水电学院, 陕西 西安 710048; 2. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 陕西 杨凌 712100; 3. 西安泵阀总厂有限公司, 陕西 西安 710025

关键词：卧式轴流泵,空化,试验验证,数值模拟,空化体积分数

基金：国家自然科学基金资助项目(51809218)

轴流泵内部的空化现象是影响叶轮能量转换,导致轴流泵扬程、效率等性能下降的重要原因.为了研究轴流泵内部的空化现象,以轴流泵TZX-700为研究对象,该型号轴流泵相较于一般的轴流泵无后置导叶.为了验证数值计算结果的准确性,对该卧式轴流泵分别进行了试验研究和数值模拟,试验曲线和数值计算曲线基本吻合.在设计工况和小流量工况下进行全流道数值模拟,对其空化特性曲线、叶片吸力面和压力面的静压分布以及空化体积分数分布进行分析.结果表明:当进口压力为101.325 kPa时,在叶片的吸力面就已经发生空化;在叶片压力面,当有效空化余量NPSHa下降到临界空化余量NPSHcr=7.79 m时,靠近进口边的叶顶处开始产生少量的空泡;随着NPSHa的下降,叶片表面的空化区域进一步增加,对叶轮内的流场产生明显的影响,导致扬程急剧下降;在同一轴流泵进口压力下,小流量工况下叶片表面的空化区域相较于设计流量工况进一步扩大,由靠近轮缘的进口边向出口边和叶根处发展,空化现象更为严重.

来源：2020年第8期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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