多級離心泵葉輪和導(dǎo)葉匹配關(guān)系的研究.pdf

1、低比轉(zhuǎn)速離心泵小流量、高揚程的特點使泵的效率普遍偏低。葉輪和導(dǎo)葉的匹配關(guān)系對泵的性能產(chǎn)生一定影響，因此在設(shè)計泵時需要考慮二者的匹配關(guān)系。本文以100×80（G）TDF10GM型節(jié)段式多級離心泵為背景，通過理論分析和數(shù)值計算，對葉輪和導(dǎo)葉的匹配進行優(yōu)化，提升泵的性能，同時得到了二者匹配的最優(yōu)關(guān)系式。
　　首先，根據(jù)速度系數(shù)法對原葉輪和導(dǎo)葉進行水力計算，針對低比轉(zhuǎn)速離心泵自身效率低、易過載和揚程曲線易出現(xiàn)駝峰的特點，在原葉輪和導(dǎo)葉匹配

2、關(guān)系的基礎(chǔ)上運用面積比原理重新設(shè)計導(dǎo)葉入口喉部面積。對原泵型進行三維定常計算并通過試驗驗證了數(shù)值模擬的可靠性。理論上分析了正導(dǎo)葉葉片數(shù)Z、正導(dǎo)葉葉片進口安放角a3和導(dǎo)葉入口喉部平面寬度a3之間的關(guān)系，確定通過改變a3值來設(shè)計導(dǎo)葉入口喉部面積。在此基礎(chǔ)上改變導(dǎo)葉基圓直徑D3來優(yōu)化葉輪外徑與導(dǎo)葉基圓直徑的間隙 T，最終確定面積比Yd=0.434m，間隙T2=6mm時，泵的性能得到提升，四級裝配的模型泵其效率較原四級泵型提高了4.5%，揚程幾

3、乎沒變，軸功率有所降低，達到了優(yōu)化的目的。
　　對非設(shè)計工況下不同優(yōu)化模型泵的內(nèi)部流動情況和葉片工作面上靜壓分布展開研究，明確了葉輪和導(dǎo)葉的匹配對整個上下游流道的流動都產(chǎn)生影響。隨著流量的增加，加大導(dǎo)葉入口喉部面積和間隙都會使葉片工作面靜壓值降低，表明葉輪的流通性更加順暢，從而進一步揭示了二者的匹配是影響泵性能的重要因素。
　　綜合考慮面積比和間隙兩種匹配關(guān)系，最終得出導(dǎo)葉單流道下入口喉部面積Fab、導(dǎo)葉基圓直徑D3與葉輪外