帶分流葉片的低比轉速離心泵的特性研究

邱 鋮，方祥軍

1 前言

低比轉速離心泵一般是指比轉速ns=30～80的離心泵，其流量小、揚程高，廣泛應用于農業排灌、城市供水、礦山礦井、石油化工和航天工業等領域[1]。由于低比轉速離心泵葉輪直徑相對較大，出口寬度窄，流道長而窄，致使圓盤摩擦損失和流道內水力損失較大，從而導致效率較低。為了提高低比轉速離心泵的效率，一種常用的方法是采用分流葉片設計。近年來，CFD數值計算求解離心泵內流場已成為水力設計和計算的有力工具，在分析離心泵內部復雜的三維湍流流動，了解流動規律，優化設計方案，縮短設計過程中起到了很大作用。

國內外對低比轉速離心泵的內流分析和采用分流葉片提高泵性能的研究較多。文獻[2～6]討論了葉片數、分流葉片不同徑向位置及周向位置等對離心泵內流場及整機性能的影響，研究了分流葉片對流動影響的機理。何有世等對分流葉片離心泵葉輪內流場進行了三維湍流數值模擬[7]，并與PIV流場測試相互驗證，揭示了分流葉片在離心泵內流場中改善“射流-尾流”結構的作用。Ye L等對離心泵進行了數值模擬和性能測試，研究了分流葉片對泵性能和全流場的非定常特性的影響[8]。張云蕾等研究了短葉片進口直徑不同的分流葉片對離心泵空化性能的影響規律[9]。

上述離心水泵研究工作大多以蝸殼擴壓器為主，目前對采用葉片擴壓器的離心泵研究的文獻較少，研究分流葉片對葉片擴壓器影響的文獻更少。……