側(cè)壁式壓水室離心泵內(nèi)部非定常流動及其振動特性.pdf

1、離心泵作為一種機械設(shè)備，其葉輪產(chǎn)生的交變激勵力易造成軸系、軸承等部件疲勞失效破壞，同時離心泵誘發(fā)的振動對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要，因此如何降低離心泵的振動能量成為研究的關(guān)鍵問題。離心泵內(nèi)部非穩(wěn)態(tài)流動結(jié)構(gòu)是誘發(fā)離心泵振動噪聲的主要因素之一，主要包括葉片表面流動分離、旋渦、旋轉(zhuǎn)失速、空化、葉輪-隔舌動靜干涉作用等現(xiàn)象。本文以自行設(shè)計的側(cè)壁式壓水室離心泵為研究對象，詳細(xì)分析其內(nèi)部非定常流動、空化及其振動特性，并和常規(guī)壓水室離心泵進行對比，主要工

2、作及獲得的結(jié)果如下:
　　1.從降低葉輪-隔舌動靜干涉出發(fā)提出一種壓水室擴散段和葉輪軸線呈銳角的側(cè)壁式壓水室，并對側(cè)壁式壓水室離心泵內(nèi)部流動和振動特性進行研究。
　　2.通過實驗分析側(cè)壁式壓水室和常規(guī)壓水室模型泵的能量性能，小流量工況下兩臺泵的性能幾乎一致，而大流量工況下側(cè)壁式壓水室離心泵的效率比常規(guī)壓水室低。
　　3.在相同的條件下對側(cè)壁式壓水室和常規(guī)壓水室離心泵進行定常和非定常數(shù)值計算，預(yù)測了模型泵性能，并對比了葉

3、頻處的壓力脈動幅值，結(jié)論是:側(cè)壁式壓水室可以有效地降低離心泵的動靜干涉作用，因此其具有低壓力脈動水平特性。
　　4.采用數(shù)值計算分析了其旋轉(zhuǎn)失速特性，揭示了模型泵旋轉(zhuǎn)失速工況時內(nèi)部復(fù)雜流場結(jié)構(gòu)特征和不同工況下壓力脈動頻譜特性，并得到旋轉(zhuǎn)失速特征頻率。
　　5.對側(cè)壁式壓水室離心泵內(nèi)部空化特征進行數(shù)值計算，獲得了不同有效空化余量下葉輪內(nèi)部的空化形態(tài)、空化位置以及泵的空化性能。通過非定常數(shù)值計算得到了模型泵葉頻處壓力脈動幅值隨有