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不同跨度截面上体积分数分布

轴流泵设计流量工况下不同NPSHa时三个不同跨度圆柱截面上空泡体积分数分布,在NPSHa=9.9时,三个圆柱截面S1、S2、S3上均无空泡存在,说明此时转轮流道内并未发生空化。在NPSHa=5.81时,截面S3上叶片吸力面头部存在少量空泡,而截面S1与S2上仍然无空泡存在,说明转轮内空化初生于叶片吸力面头部靠近轮缘侧。当NPSHa降低到3.77时,可以发现截面S3上空泡区域已经从叶片吸力面头部往尾部方向扩散,其空泡区域长度已经超过该截面上叶片翼型长度的50°%,而此时截面S2和S1上空泡区域较小,说明随着NPSHa降低,空化沿轴向往出口方向和沿径向往轮毂方向同时扩散,其中轴向扩散速度大于径向扩散速度。在NPSHa=2.95时,截面S3上空泡区域几乎覆盖整个翼型长度,随着NPSHa进一步降低,该截面上空泡区域扩散速度开始减缓,而截面S2和S1上空泡区域仍然快速扩散,直到NPSHa=2.64时,三个截面上空泡区域都接近完全覆盖整个翼型长度,此时空化程度严重,会对轴流泵的运行稳定性和安全性产生极大的影响。


按照工程上将扬程下降3%时所对应装置有效空化余量NPSHa作为临界空化余量NPSH„的定义,此时该ca88手机版在五种不同流量(从小到大)时计算所得临界空化余量NPSH„值分别为5.81m、2.84m、2.75m、3.26m以及4.79m。可见,在设计流量时,计算所得NPSH„值最小,说明此时轴流泵最不容易发生空化,其空化性能最好;当流量逐渐偏离设计流量时,计算所得NPSH值不断增大,空化性能不断变差。

图1:不同流量工况下S2截面上空泡体积分数分布

不同流量工况下S2截面上空泡体积分数分布

叶片数不仅会对轴流泵效率、扬程等外特性产生影响,还会对轴流泵空化性能产生影响,合理选择叶片数是ca88会员登录设计的关键。叶片数的改变,实际上反映的是叶栅稠密度l/t的变化,对叶轮轮毂比、叶片形状以及叶顶间隙等参数没有影响。


根据无穷叶片数理论,轴流泵的扬程是通过叶轮做功引起的,当叶片数增多时,叶轮做功增加,引起扬程升高。在大流量工况下,叶片数从3增加到5的过程中,扬程值增加不明显,趋于一点,这是由于在大流量工况下,若每个叶片翼型相同,则此时流场流动可视为单翼型绕流。


随着叶片数增加,轴流泵NPSH„值越小,说明其抗空化性能越好。同时,在临界空化点以后,随着NPSHa继续下降,不同叶片数对应轴流泵模型的扬程下降速度不同。三组不同叶片数对应模型吸力面头部均存在一块低压区域,当叶片数越少时,低压区域面积越大,且吸力面上整体压力越小,此时吸力面上更加容易发生空化。ca88手机版厂为了进一步分析叶片数对轴流泵空化性能影响,对几个不同空化工况下轴流泵空间流道内空泡体积分数分布进行分析,叶片数Z=3、Z=4以及Z=5时轴流泵叶轮内三个不同空间截面流道上空泡体积分数分布情况,其中空间截面流道方法选取。


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点击次数:  更新时间:2018-03-12 11:11:41  【打印此页】  【关闭