轴流泵叶顶泄漏涡与垂直涡空化特性

• Published in: 农业工程学报 Vol. 34; no. 12; pp. 87 - 94
• Main Authors: 沈熙, 张德胜, 刘安, 金永鑫, 陈健, 施卫东
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江,212013%南通大学机械工程学院,南通,226019 15.06.2018
• Subjects: tip leakage vortex; pumps; 叶顶泄漏涡; pressure; pressure pulsation; suction-side -perpendicular cavitating vortices; 压力脉动; 空化; 泵; 高速摄影; 压力; high-speed photography; 垂直空化涡; cavitation
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.12.011

TH312; 该文利用高速摄影和压力脉动测量结果,以某一模型轴流泵为研究对象,研究了轴流泵叶顶涡空化机理,探讨了不同流量、不同空化数下的叶顶空化形态及垂直空化涡发展的瞬态特性,分析了叶顶空化形态与压力脉动结果之间的关系.试验结果表明,小流量(0.6～0.8)Qopt(Qopt=365 m3/h)工况下,更易空化初生且叶顶空化形态更不稳定,随着空化数的降低,叶顶空化更加剧烈;垂直空化涡自叶顶三角形云状空化尾缘脱落,垂直于叶片压力面向相邻叶片移动,造成流道堵塞,影响泵的水力性能.随着流量的降低,垂直空化涡初生点向叶顶尾缘移动;减小空化数,其尺度与强度增大.压力脉动与空化结构图像对比表明,叶片吸力面为传感器所在圆周压力最低处.叶顶空化区为低压区范围,在大流量1.2Qopt工况下,叶顶泄漏涡涡带为狭长的低压区.随着流量与空化数的降低,叶顶泄漏涡与叶顶相连形成三角形空化云,形成较大范围的低压区.垂直空化涡的脱落使得云状空化面积减小,低压区范围减小.垂直空化涡向相邻叶片压力面移动中,与脱落的叶顶泄漏涡尾缘混合作用,使压力回升过程中产生波动.空化结构对轴流泵叶轮叶顶区压力具有重要影响.