图4.15～图4.17分别列出了非空化工况、NPSHa=2.0m和NPSHa=1.8m的条件下，蜗壳内监测点V1～V13的压力脉动时域及频域图。蜗壳内压力脉动幅值最大处与非空化时一致，仍是蜗舌端部V2点在叶片通过频率fBPF处压力脉动幅值最大。表4.2蜗壳内压力脉动的最大幅值续表离心泵蜗壳内流动状况最复杂的部位是蜗舌附近。......
2023-06-15
设计流量工况下叶轮内压力脉动分析
【摘要】：由图4.8可知，NPSHa=1.8m时，时间总长为10个叶轮周期，此时间段内各监测点出现了10次规律的波动，监测点BS5的压力脉动主频为2fi，其他各监测点的压力脉动主频均为叶轮转频fi。与非空化工况相比，NPSHa=2.0m时，叶轮内各监测点压力脉动幅值均增大，最大值在出口处；NPSHa=1.8m时，叶轮内压力脉动最大幅值有增大也有减小，其变化最大的点分别出现在监测点BS4和BS3。
图4.6～图4.8分别给出了非空化工况、NPSHa=2.0m和NPSHa=1.8m的条件下，叶片吸力面、流道中间及叶片压力面上5个监测点的压力脉动时域及频域图。
图4.6 非空化工况下叶轮内压力脉动时域及频域图（见彩插）
（a）叶片吸力面；（b）流道中间；（c）叶片压力面
由图4.6可知，非空化工况时，时间总长为10个叶轮周期，此时间段内各监测点出现了10次规律的波动，各监测点的压力脉动主频均为叶轮转频fi。叶片吸力面和流道中间出口监测点BS5、BM5各频率相应压力脉动幅值都较大；叶片压力面BP4点在8fi～10fi区压力脉动幅值最大，而BP5点在fi～7fi区压力脉动幅值最大。
图4.7 NPSHa=2.0m工况下叶轮内压力脉动时域及频域图（见彩插）
（a）叶片吸力面；（b）流道中间；（c）叶片压力面
由图4.7可知，NPSHa=2.0m时，时间总长为10个叶轮周期，此时间段内各监测点出现了10次规律的波动，各监测点的压力脉动主频均为叶轮转频fi。叶片吸力面和流道中间出口监测点BS5、BM5各频率相应压力脉动幅值都较大；叶片压力面BP4点在8fi～10fi区压力脉动幅值最大，而BP5点在fi～7fi区压力脉动幅值最大。
由图4.8可知，NPSHa=1.8m时，时间总长为10个叶轮周期，此时间段内各监测点出现了10次规律的波动，监测点BS5的压力脉动主频为2fi，其他各监测点的压力脉动主频均为叶轮转频fi。叶片吸力面BS4点在叶轮转频fi处压力脉动幅值最大，而BS5点在2fi～10fi区压力脉动幅值最大；流道中间出口监测点BM5各频率相应压力脉动幅值都较大；叶片压力面BP4点在叶轮转频fi处和8fi～10fi区压力脉动幅值最大，而BP5点在2fi～7fi区压力脉动幅值最大。
图4.8 NPSHa=1.8m工况下叶轮内压力脉动时域及频域图（见彩插）
（a）叶片吸力面；（b）流道中间；（c）叶片压力面
非空化工况、NPSHa=2.0m和NPSHa=1.8m时，各监测点振幅基本随频率的增大逐渐减小。另外，NPSHa=1.8m时叶片吸力面和叶轮流道中间各监测点出现了低频压力脉动成分。
图4.9所示为离心泵非空化工况、NPSHa=2.0m和NPSHa=1.8m时叶片吸力面、叶轮流道中间及叶片压力面上各监测点的压力脉动最大幅值。由图可见，非空化工况时，叶轮内各监测点的压力脉动最大幅值从叶轮进口至出口逐渐增大，在叶轮出口处达到最大。与非空化工况相比，NPSHa=2.0m时，叶轮内各监测点压力脉动幅值均增大，最大值在出口处；NPSHa=1.8m时，叶轮内压力脉动最大幅值有增大也有减小，其变化最大的点分别出现在监测点BS4和BS3。总的来说，临界空化之前叶轮内压力脉动最大幅值变化最大的部位在叶轮出口处；充分空化时叶轮内压力脉动最大幅值变化最大的点为叶片吸力面监测点BS4和BS3，即BS4点处压力脉动最大幅值增大至5 925.8Pa，约为非空化时的2.5倍，主要原因是在叶片吸力面叶片长度4/5处附近，对应监测点BS4，空泡持续地出现“增长—断裂与回缩—再增长”的周期性剧烈变化（见图3.10）；BS3处压力脉动最大幅值减小至1 083.3Pa，约为非空化时的11/20，主要是由叶片吸力面叶片长度1/2处附近，对应监测点BS3，附着型空泡的存在（见图3.10）导致。
图4.9 叶轮内监测点压力脉动最大幅值
（a）叶片吸力面；（b）流道中间
图4.9 叶轮内监测点压力脉动最大幅值（续）
（c）叶片压力面
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-15
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