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
小流量工况下蜗壳内压力脉动分析
【摘要】：图4.11～图4.13分别列出了非空化工况、NPSHa=1.05m和NPSHa=0.9m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仍在蜗舌附近扩散管上V1点。图4.14分别列出了监测点V8在非空化工况和NPSHa=1.05m时蜗壳横截面4个不同时刻的流线分布。
图4.11～图4.13分别列出了非空化工况、NPSHa=1.05m和NPSHa=0.9m的条件下，蜗壳内监测点V1～V13的压力脉动时域及频域图。
图4.11 非空化工况下蜗壳内压力脉动时域及频域图（见彩插）
（a）蜗舌区V1～V3三个监测点；（b）蜗型段V4～V8五个监测点；
（c）蜗型段及扩散段V9～V13五个监测点
由图4.11可见，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，监测点V3和V4的压力脉动主频为2fBPF，其他各监测点的压力脉动主频均为叶片通过频率fBPF。蜗壳内各监测点中，蜗舌附近扩散管上V1点在叶片通过频率fBPF处压力脉动幅值最大。
图4.12 NPSHa=1.05m工况下蜗壳内压力脉动时域及频域图（见彩插）
（a）蜗舌区V1～V3三个监测点；（b）蜗型段V4～V8五个监测点；
（c）蜗型段及扩散段V9～V13五个监测点
由图4.12可见，NPSHa=1.05m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V3、V4和V8的压力脉动主频为2fBPF，其他各监测点的压力脉动主频均为叶片通过频率fBPF。蜗舌附近扩散管上V1点在叶片通过频率fBPF处压力脉动幅值最大，与非空化工况时相同。
图4.13 NPSHa=0.9m工况下蜗壳内压力脉动时域及频域图（见彩插）
（a）蜗舌区V1～V3三个监测点；（b）蜗型段V4～V8五个监测点；
（c）蜗型段及扩散段V9～V13五个监测点
由图4.13可见，NPSHa=0.9m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V3和V8的压力脉动主频为2fBPF，其他各监测点的压力脉动主频均为叶片通过频率fBPF。蜗壳内压力脉动幅值最大处仍在蜗舌附近扩散管上V1点。
非空化工况、NPSHa=1.05m和NPSHa=0.9m时，蜗舌附近扩散管上V1点在叶片通过频率fBPF处压力脉动幅值最大；各监测点的脉动振幅基本随频率的增大而逐渐减小，其中，扩散段上V10、V11、V12、V13点的压力脉动幅值变化基本相同。
表4.1所示为离心泵非空化工况、NPSHa=1.05m和NPSHa=0.9m时，蜗壳内监测点V1～V13压力脉动的最大幅值。由表可以看出，非空化工况时，蜗壳内压力脉动最大幅值，在蜗舌附近扩散管上V1点处最大，蜗舌端部V2点处其次，最小值在蜗型段上V8点处，其值分别为2 778.9Pa、2 037.9Pa、379.2Pa。与非空化工况相比，NPSHa=1.05m时，值得注意的是只有V8点的压力脉动最大幅值减小，其他监测点的脉动最大幅值均增大，最大值仍在V1点处，其值为4 831.0Pa；NPSHa=0.9m时，各监测点的压力脉动最大幅值均显著增大，除蜗型段上V5点和V8点，其他点的压力脉动最大幅值均为非空化时的2倍以上，蜗舌附近扩散管上V1点的压力脉动最大幅值远大于其他点，其值为6 958.5Pa。
表4.1 蜗壳内压力脉动的最大幅值
表4.1的结果显示，与非空化工况相比，空化工况下压力脉动最大幅值均增加，唯有NPSHa=1.05m时蜗型段上V8点处的压力脉动最大幅值减小。图4.14分别列出了监测点V8在非空化工况和NPSHa=1.05m时蜗壳横截面4个不同时刻的流线分布。
图4.14 V8横截面瞬态流线分布
（a）非空化工况；（b）NPSHa=1.05m
由图4.14可以看出，蜗壳左、右两侧V8横截面内存在明显的二次流，表现为两侧强度不等的对称反向旋涡的忽出现忽消失，横截面中间流态总体较为平顺。非空化工况时，在T/28时刻，蜗壳左侧出现旋涡；在2T/28、3T/28和4T/28时刻，蜗壳左、右两侧存在强度不等的对称反向旋涡。NPSHa=1.05m时，在T/28和2T/28时刻，蜗壳左侧无明显旋涡，右侧出现旋涡；在3T/28和4T/28时刻，蜗壳右侧旋涡消失。总的来看，与非空化工况相比，NPSHa=1.05m时蜗壳横截面内左、右两侧的旋涡明显减弱，导致蜗型段上V8点处压力脉动幅值减小。
有关离心泵非定常空化流动特性研究的文章
- 详细阅读
-
小流量工况下叶轮内压力脉动分析详细阅读
图4.2～图4.4分别给出了非空化工况、NPSHa=1.05m和NPSHa=0.9m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。此外，空化工况下叶轮内各监测点出现了很多频率低于叶轮转频fi的低频压力脉动成分，并且低频压力脉动幅值随有效空化余量的减小而增大。......
2023-06-15
-
设计流量工况下叶轮内压力脉动分析详细阅读
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。......
2023-06-15
-
小流量工况下叶轮内空化流场优化详细阅读
图3.1和图3.2分别列出了NPSHa=1.85m、1.4m、1.2m、1.05m、0.95m、0.9m时离心泵叶轮内三维流线分布和空泡分布。旋涡区的影响范围越来越大，旋涡区内出现两个涡心，如图3.1、图3.1和图3.1所示。图3.1不同有效空化余量下叶轮内三维流线分布NPSHa=1.85m；NPSHa=1.4m；NPSHa=1.2m； NPSHa=1.05m；NPSHa=0.95m；NPSHa=0.9m由图3.2可知，空泡附着在叶片吸力面进口靠前盖板附近，空化区域较小，如图3.2所示。......
2023-06-15
-
小流量工况下叶轮内非定常空泡形态分析详细阅读
图3.6NPSHa=1.05m时叶轮流道内空泡形态和叶轮中间截面上的流线分布（见彩插）t=8Δt；t=32Δt；图3.6NPSHa=1.05m时叶轮流道内空泡形态和叶轮中间截面上的流线分布（续）（见彩插）t=56Δt；t=80Δt；t=104Δt；t=128Δt； t=152Δt；t=176Δt；t=200Δt；t=224Δt由图3.6可以看出，t=8Δt时，I号流道内前端附着在叶片吸力面上有一个连续的空泡，空泡末端越过叶片长度4/5处，另外，叶片吸力面尾部附近有脱落的空泡；空泡末端内部形成一个旋涡，对流动有较大的影响。......
2023-06-15
-
流量与压力关系下的劈裂过程分析详细阅读
水力劈裂是指由于岩体裂隙水压力升高，引起岩体裂隙发生与扩展的一种物理现象。在p-Q曲线上的反映就是流量的突然变化。压力流量曲线中如存在流量突变区间，那么流量突变区间的起始点对应的水压力可以判断为岩体发生水力劈裂的临界压力。依此类推，随着孔内压力的继续增加，又会形成第三、第四破裂圈。对于工程岩体来说，确定水力劈裂范围的大小应该被提高到与产生水力劈裂的劈裂压力相同的高度来重视。......
2023-06-28
-
设计流量工况下叶轮内空化流场优化详细阅读
图3.3和图3.4分别列出了NPSHa=2.8m、2.4m、2.2m、2.0m、1.8m、1.6m时离心泵叶轮内三维流线分布和空泡分布。图3.3不同有效空化余量下叶轮内三维流线分布NPSHa=2.8m；NPSHa=2.4m；NPSHa=2.2m；图3.3不同有效空化余量下叶轮内三维流线分布（续）NPSHa=2.0m；NPSHa=1.8m；NPSHa=1.6m由图3.4可知，空泡首先在叶片吸力面进口靠前盖板附近产生，如图3.4所示。空化区域不断扩大，某些流道内叶片吸力面和流道上游的空化区域连成一片，对内部流动产生较大的影响，如图3.4和图3.4所示。......
2023-06-15
-
小流量工况下叶片载荷分布优化详细阅读
由图5.2可知，NPSHa=1.89m时，空泡集中在叶片吸力面进口靠前盖板附近，并且空化区域较小。NPSHa=1.48m［对应图5.1中的B点］时，叶片表面压力分布仍较均匀，叶片进口附近低压区范围缩小，即叶片进口处叶片载荷接近零，出口处压力降低。NPSHa=0.86m［对应图5.1中的C点］时，叶片表面压力分布发生变化，即叶片载荷在S=0～0.2处变小。......
2023-06-15
相关推荐