無油潤滑高速離心泵的變轉速性能研究

（西安交通大學 動力工程多相流國家重點實驗室，西安 710049）

0 引言

離心泵作為一種通用機械被廣泛應用于農業生產、航空航天和石油化工領域當中［1］，提高離心泵轉速可以有效減小泵的體積［2］。然而，傳統結構的離心泵需要繁復的聯動裝置和潤滑系統以達到提高泵轉速的效果，這使得泵的結構更加復雜、體積龐大。并且，高速泵大多采用油潤滑滑動軸承［3］，潤滑系統中使用的礦物質潤滑油對環境和系統都會造成一定的污染。

采用系統工質自潤滑的動壓液體軸承的高速泵無須潤滑油，不會對環境和系統造成污染，無須復雜的供液機構［4］，因此其體積遠小于常規的高速泵。并且由于潤滑液體為流動的系統工質，能夠實現工作中對軸承的持續冷卻，有效解決傳統油動壓潤滑軸承在高速運轉過程中因為潤滑油溫升而引起的軸承燒損問題。因此，采用工質自潤滑動壓軸承高速泵具有體積小、噪聲低、轉速高和壽命長的特點。

在工程實際中，大部分泵使用調速調節的方法滿足實際工作過程的變工況需求［5］。因此，對泵在不同轉速下的性能變化進行研究十分必要。趙萬勇等［5］采用數值模擬的方法對雙吸離心泵進行了變轉速性能研究，驗證了比例定律能有效反映泵的性能參數隨轉速變化的情況。楊曉珍［6］對3臺不同比轉速（額定轉速分別為3 000，2 950，2 970 r/min）的離心泵進行了變轉速性能實驗，研究結果表明揚程與功率都隨轉速的升高而增大。馬鵬飛［7］使用數值模擬的方法驗證了相似定律對一額定轉速為600 r/min的水泵性能預測的有效性。……