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导叶水泵检测的原因

在轴流泵内,空化初生于叶片吸力面头部靠近轮缘侧,随着NPSHJ_低,空化区域变大,并同时沿轴向往叶轮出口以及沿径向往叶轮轮毂侧扩散。当叶轮叶片数不同时,对应模型的空化性能明显不同:在相同NPSHJt,叶片数越多,其流道内空化区域越小,即叶片数越多,轴流泵模型空化性能越好。


在保持轴流泵其它过流部件以及导叶形状不变的前提下,对计算模型导叶数进行更改,考虑到轴流泵中导叶数与叶片数最好互为质数,而模型叶片数Z=4,此处将其导叶数分别改为Z=5和Z=9,并对导叶数为5、7、9的三种不同模型展开数值计算,分析不同导叶数时轴流泵模型空化性能的变化情况。


当导叶数变化时,在设计流量工况附件以及小流量工况下,轴流泵扬程与效率变化都不明显;而在大流量工况下,扬程和效率有比较明显的差别,特别是在导叶数时,扬程、效率偏差较多,这可能是由于流量较大,而导叶数又太少时导叶不能将转轮出口液流的圆周方向速度完全转化为压力能,从而导致在轴流泵弯管出口处产生回流,对轴流泵能量特性产生影响。


导叶数变化对ca88手机版空化性能影响极小:导叶数减少时,轴流泵空化性能只有极小幅度的改善。同时考虑到导叶数过少会导致回流的产生,因此在轴流泵设计过程中对导叶数进行选择时其数量不能太少。


轴流泵内压力脉动情况与内部流动特性直接相关,对于同一台泵,在不同工况下,其内部流动特性不同时所表现出来的压力脉动规律是不一样的。因此当轴流泵处于不同空化阶段时,轴流泵内部压力脉动以及叶轮径向受力等特征量各不相同。通过数值模拟手段,选取四个不同空化阶段对轴流泵内部空化流动展开非定常数值解析,尝试捕捉空化程度与轴流泵内部压力脉动、叶轮径向受力等特征量之间的量化关系,以此作为通过振动法对轴流泵进行空化在线监测的辅助判据。


在进行非定常空化数值解析时,考虑到旋转叶轮与静止的进口段、导叶之间的动静耦合,将动静部件交界面设置为TransientRotorStator。为了分析轴流泵低频水力振动特性,数值计算时选取单步时长为0.00045977s,即叶轮每转过4度的时间。非定常计算是一个周期性的问题,计算结果表明在第四个计算周期后,监测信号开始逐渐稳定并体现出明显的周期性规律,因此ca88手机版厂为了保证计算结果具有完整周期性,计算总时长设置为8个旋转周期时长,即0.331034482s,并提取计算结果最后四个完整周期进行分析。


在未发生空化时四个监测点的频谱特性并不完全相同:监测点P2c的主频在4fn处,即主频为叶频,另外三个监测点的主频均在8fn即主频为2倍叶频。对各监测点的频谱信号,在12fn、16fn以及20fn处还存在依次衰减的脉动波峰,同时在21fn处也出现了比较明显的脉动波峰。由于轴流泵模型叶片数为4,导叶数为7,因此叶轮对流体的影响频率为4fn及其谐波,而导叶对流体的影响频率为7fn及其谐波。从频域图中存在的频率成分可以看出,四个监测点压力脉动都受到叶轮与导叶的共同影响,不过此时叶轮对压力脉动的影响远大于导叶的影响,因此各点主频均为叶频或者2倍叶频。


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点击次数:  更新时间:2018-03-12 11:15:00  【打印此页】  【关闭