噴水推進軸流泵水力設計及性能仿真.pdf

1、泵級（包括一排動葉和一排靜葉）是噴水推進軸流泵的核心部件，其性能的好壞對噴水推進軸流泵的總體性能優(yōu)劣起關鍵作用。合適的動葉葉片角，動葉葉頂間隙和動、靜葉之間的軸向間隙不僅能夠提高噴水推進軸流泵的水力性能，而且可以優(yōu)化噴水推進軸流泵的內(nèi)部流場，改善噴水推進軸流泵的抗汽蝕性能。
　　本文首先通過設計軟件與傳統(tǒng)設計理論相結(jié)合的方法設計了噴水推進軸流泵泵級模型。并對噴水推進軸流泵泵級模型的性能進行初步評估，為噴水推進軸流泵的水力設計提供參

2、考。
　　其次，利用數(shù)值仿真軟件對不同動葉葉片角，動葉葉頂間隙以及動、靜葉之間的軸向間隙的泵級模型進行數(shù)值仿真，通過性能分析可以得出以下結(jié)論:
　　通過改變動葉葉片角可以發(fā)現(xiàn):動葉葉片進口角增大2°，出口角增大6°時泵級的揚程提高，大流量工況時泵級的效率增大，流場較好，但小流量工況時泵級的效率降低較快，流場變差，這反而不利于流動性能的改善。因此，需要根據(jù)性能和流場要求來調(diào)整葉片進口角和出口角。
　　通過改變動葉葉頂間隙

3、可以發(fā)現(xiàn):隨著葉頂間隙的增加，動葉和靜葉的角區(qū)分離都減弱，但是動葉間隙泄漏損失反而增大，導致泵級的水力性能隨葉頂間隙的增加而降低;由于相對葉頂間隙為0.1％時動、靜葉的角區(qū)分離比較嚴重，因此泵級的最優(yōu)相對葉頂間隙選為0.3％。
　　通過改變軸向間隙可以發(fā)現(xiàn):在大流量工況時效率和揚程受軸向間隙的影響不大，而在小流量工況時效率和揚程受軸向間隙的影響較為復雜;軸向間隙在10-15 mm時泵級的水力性能和流場分布較好，靜葉載荷分布相對均勻