在保證混流泵效率和揚程的前提下,為了最大限度地提高混流泵空化性能,利用基于正壓流體狀態(tài)方程的空化模型,開展了混流泵空化性能研究.發(fā)現(xiàn)原來采用速度系數(shù)法設計的5葉片混流泵葉片結構并不合理,泵葉輪設計工況下的臨界空化余量較高。
針對這一問題,增加混流泵的葉片數(shù)目為7片,并以效率和揚程作為目標函數(shù),對7葉片混流泵葉片進口邊形狀、葉片前緣厚度以及葉片厚度變化規(guī)律進行了優(yōu)化設計.混流泵優(yōu)化前后3種不同葉片結構方案的空化性能對比分析結果表明:混流泵葉片進口邊適當向進口方向延伸,葉片進口邊前緣減薄,以及改變葉片厚度的變化規(guī)律,將使混流泵的臨界空化余量大大降低.優(yōu)化設計后的混流泵效率為90.857%,揚程為163.86m,優(yōu)化后的臨界空化余量為28.64m,相比優(yōu)化前降低了45%,有效地改善了混流泵在設計工況下的空化性能,為今后該類高溫高壓混流泵的設計和優(yōu)化提供了方向。
混流泵由于兼具大流量和高揚程的優(yōu)點,可作為核反應堆冷卻劑用泵.然而,由于核主泵工作范圍內不允許發(fā)生空化的苛刻要求,在核主泵設計階段,掌握泵結構對空化性能的影響規(guī)律,提高泵的抗空化能力至關重要.目前,國內外研究者主要采用CFD方法,基于不同的空化模型,研究混流泵空化性能和泵內結構的映射關系,但是,涉及混流式核主泵空化方面的研究相對較少。
混流泵http://www.cnyfby.com