合理设计诱导轮、离心轮及蜗壳等过流部件

对超低比转速高速诱导轮离心水泵而言，其流量小转速高，很容易出现小流量工况下的进口回流、二次流、尾流-射流结构及流动分离、及叶轮出口的二次流，因此采用上面这些措施还不能完全保证高速离心水泵能够获得稳定的特性线，况且上面这些措施基本上是以牺牲效率和汽蚀性能为代价的，而超低比转速高速离心水泵的效率比较低，因此这些措施对提高高速离心水泵的效率是不利的。因此在设计时就必须同时兼顾稳定性、效率和汽蚀性能的要求。已有研究表明要使超低比转速高速诱导轮离心水泵能够获得较好的小流量工作稳定性、较高的效率和汽蚀性能的最有效途径之一就是采用长、中、短叶片相间的复合叶轮。

面定性地分析了诱导论进口回旋流、叶轮进口回流、叶轮流道里的二次流、叶轮流道里的尾流-射流结构与流动分离、以及叶轮出口的二次流等不稳定因素的产生机理，实际上这些不稳定因素是互相影响的。诱导轮进口前缘产生的绕流线旋涡会加剧离心轮进口的绕流线旋涡，也使叶轮流道内的二次流旋涡加强，从而加强了叶轮流道里的尾流-射流结构，助长了叶轮流道的边界层分离倾向，也增强了叶轮与蜗壳联合工作时产生的二次流和水力损失。这些不稳定因素的产生，导致很大的水力损失，其对超低比转速高速诱导轮离心水泵的影响就表现为在外特性上的扬程流量特性线H~Q出现正斜率上升段，致使很容易在小流量工况下产生不稳定现象，甚至会严重影响高速离心水泵的运行。因此必须控制这些不稳定因素，即实际上就是要在设计时保证水泵能够获得稳定的H~Q特性线，其控制措施主要可从两方面来进行

合理设计诱导轮、离心轮及蜗壳等过流部件；

采用合理的结构措施。
1.2.1合理设计诱导轮、离心轮及蜗壳等过流部件
超低比转速高速诱导轮离心水泵的扬程流量特性线是由理论扬程曲线减去总的水力损失曲线得到的。理论扬程曲线是一条随流量增加呈直线下降的特性线，因此要使高速离心水泵的扬程流量特性线不出现正斜率上升段，实际上就是要尽量减少各项水力损失，特别是要减少小流量工况下的由于产生上述几个不稳定因素而引起的各项水力损失。下面就如何合理设计诱导轮、离心轮和蜗壳等过流部件进行讨论。

1.2.1.1诱导轮的参数控制
诱导轮进口前缘产生的回流主要是由于圆周速度分布不均匀而引起的。由于采用正冲角设计以及为了提高高速离心水泵效率而采用的加大流量设计，均导致小流量工况下的液流角比设计工况下小，在旋转的作用下，就不可避免地产生回流及其引起较大的水力损失。要减少回流损失，就应该在设计时取较小的进口液流冲角，这样对提高诱导轮的汽蚀性能也是很有好处的，但必须保证诱导轮产生的出口扬程能够满足离心轮不首先发生汽蚀破坏所需的能量要求，因此设计时必须综合考虑。既要具有较低的回流损失和较高的汽蚀性能，又要满足离心轮进口的能量要求，最理想的办法是将诱导轮设计成变螺距型式。变螺距诱导轮较小的叶片进口安放角可使诱导轮减少进口回流损失和提高汽蚀性能，较大的出口叶片安放角可使诱导轮产生较高的出口扬程以满足离心轮进口的能量要求。

    1.2.1.2离心轮的参数控制
    离心轮是低比转速离心水泵的最关键的过流部件，因为水泵所能产生的扬程是靠叶轮旋转来实现的。如何合理设计离心轮使水泵获得稳定的扬程流量特性线，国内外许多学者都进行了研究。文献5～8从各个方面研究了叶轮及水泵体的主要几何参数对水泵特性线的影响，并提出了一些原则和控制措施，如采用较少的叶片数、较小的叶片出口角、较大的叶片包角、较小的液流进口冲角、以及较小的叶片出口宽度等等。

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