不同葉片型式對高速航空液冷泵的影響

趙 鑫，王維軍，譚向軍，吳大轉，李 寧，王曉全

（1.航空工業成都凱天電子股份有限公司，成都 610091；2.浙江大學 能源工程學院，杭州 310000）

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隨著電力電子技術的高速發展，大功率元器件已經成為航空產品的重要組件，傳統的以風冷為單一散熱方式難以解決大功率、高熱流密度電力電子設備的散熱問題。利用液冷系統較高的冷卻效率和穩定的工作特性，解決航空產品大功率電力電子設備冷卻問題逐步成為主流。液冷系統包括航空液冷泵、熱交換熱器、氣液分離器、注/排液恒溫活門等，其中航空液冷泵是系統的唯一動力裝置，為系統提供了一定的壓力和流量。

航空液冷泵一般為低比轉速離心泵［1］，具有流量小、揚程高、速度高（8 000～15 000 r/min）、結構簡單、體積小、重量輕、工作可靠等特點，但同時由于葉輪外徑D2與葉輪出口寬度b2比值大、葉輪圓盤摩擦損失大、流動分離嚴重、效率較低，造成該類型泵能量轉化率低。

國內外學者針對低比轉速離心泵的流動控制做了大量研究，取得了很多有益成果。張金鳳等［2-3］總結了分流葉片在葉輪機械中的應用，并對比了有、無分流葉片，及分流葉片進口直徑以及分流葉片周向偏置度對離心泵徑向力特性的影響，設計了5個具有不同分流葉片的葉輪。周漢濤等［4］分析低比轉速復合葉輪分流葉片起始直徑對蝸殼流道內壓力脈動的影響。趙偉國等［5］研究分流葉片對離心泵空化性能的影響，采用Zwart-Gerber-Belamri空化模型對無分流葉片及4種具有相同分流葉片進口直徑、不同偏置度的葉輪方案進行了數值模擬。……