側壁式壓水室離心泵內部非定常流動及其振動特性.pdf

1、離心泵作為一種機械設備，其葉輪產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)定運行至關重要，因此如何降低離心泵的振動能量成為研究的關鍵問題。離心泵內部非穩(wěn)態(tài)流動結構是誘發(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、旋轉失速、空化、葉輪-隔舌動靜干涉作用等現(xiàn)象。本文以自行設計的側壁式壓水室離心泵為研究對象，詳細分析其內部非定常流動、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壁式壓水室，并對側壁式壓水室離心泵內部流動和振動特性進行研究。
　　2.通過實驗分析側壁式壓水室和常規(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，預測了模型泵性能，并對比了葉

3、頻處的壓力脈動幅值，結論是:側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失速特性，揭示了模型泵旋轉失速工況時內部復雜流場結構特征和不同工況下壓力脈動頻譜特性，并得到旋轉失速特征頻率。
　　5.對側壁式壓水室離心泵內部空化特征進行數(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