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主要几何参数对叶轮控制的影响

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:叶片出口安放角β2当β2<90°时,理论扬程Ht随着Q的增加而减小。并且b2对蜗壳内的二次流、叶轮内的射流—尾迹结构和回流都有着重要作用[117]。叶轮外径D2D2越大,关死点的扬程越高,有利于消除驼峰[1,111],但是圆盘摩擦损失会增加,效率会降低。D2一般由额定点扬程决定,通常不采用改变D2来消除驼峰。

主要几何参数对叶轮控制的影响

(1)叶片出口安放角β2β2<90°时,理论扬程Ht随着Q的增加而减小。β2越小,理论扬程曲线斜率越大,实际扬程曲线不容易产生驼峰β2越大,理论扬程曲线斜率越小,而且叶片间流道弯曲严重,扩散角度变大,叶轮出口绝对速度增加,动扬程增大,增加了水力损失,都使实际扬程曲线更加容易产生驼峰[1,4,109-114]

(2)叶片数z根据泵的有限叶片数理论,当叶片数减少后,叶片间流道增大,由于叶轮内轴向旋涡的影响,叶轮出口处滑移增加,随流量增加扬程急剧下降,故可减小或消除驼峰。通常z<5时可完全消除驼峰,但是z<4时泵的效率明显下降[1,4,109-114]。不过叶片数过少会增大叶片负荷,使初生汽蚀提早出现[115]

(3)叶片出口宽度b2b2越小,Ht就越低,扬程曲线下降的越快,可以减小驼峰,但是会降低泵的流量和汽蚀性能,不利于大流量的工况[116]。当b2增大时,扬程曲线会越平坦或使实际扬程曲线驼峰增大,不过有利于消除蜗壳端面内的二次流的旋涡,但是过大会造成回流。并且b2对蜗壳内的二次流、叶轮内的射流—尾迹结构和回流都有着重要作用[117]

(4)叶片包角φ为减小叶片单位面积上的负荷,采取增大叶片包角的方法,同时也减小了流道的扩散度和叶片间的周向间距,相应地减小了叶片工作面与背面相对速度差,控制了“射流-尾流”结构的形成[111]

(5)叶片进口冲角Δβ1低比转数离心泵一般采用正冲角,以改善大流量的性能。在小流量工况时,速度三角形中液流冲角过大,在叶片吸力面产生脱流,进口处的脱流可成为下游不稳定流的来源,推动二次流的发展,流动呈极不稳定状态,所以湍流度增大。同时,也促使低速区的生成和扩大[118]。减小冲角时,减小了小流量时的冲击损失和回流初始流量[119],但是会影响泵大流量时的汽蚀性能。(www.xing528.com)

(6)叶片形状 相比扭曲叶片与对数叶片,直叶片的驼峰现象最小[4]

(7)叶轮外径D2D2越大,关死点的扬程越高,有利于消除驼峰[1,111],但是圆盘摩擦损失会增加,效率会降低。D2一般由额定点扬程决定,通常不采用改变D2来消除驼峰。

(8)叶片出口排挤系数ψ2ψ2越小,即叶片厚,排挤较大,可减小或消除驼峰。可以从进口到出口均匀加厚叶片背面[4]

(9)减小进口回流的初始流量 减小开式叶轮的叶顶间隙,或者使用闭式叶轮,可以减小进口回流的初始流量[119]

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