轴流泵出水管内部流动水力特性研究(4)

轴流泵出水管内部流动水力特性研究

出水管通过流量一定时,环量影响水力损失。当

),水力环量很小时(Α4≤5°

损失较小,且变化不大,最小水力损失发生在其间某

一较小环量时。当Α4>5°时,水力损失随Α4增大而增大,Α4越大,水力损失增图4　进口液流偏角对出

水管水力损失的影响大越快。对等圆管,当Q=

Fig.4　Influencesofinlet

010221m3 s、Α4=21186°时,h1=01377m;而当Q=010244m3 4=4133°s、Α

flowdeflectionangledischargepipeonhydrauliclossesof

　　水泵实际出流环量过大(Α～25°左右)是后4=6°

导叶消旋不彻底的缘故,以致增大了出水管水力损失。导叶出流偏角Α栅距T或翼弦4与轴向速度vz、长度L(保持叶栅稠密度L T不变)无关,它随

导叶片进口安放角Β3、出口安放角Β4的增大L T、而减小,而随导叶进流偏角Α。导叶3的减小而减小进流偏角Α3取决于叶轮出流(即水泵扬程),无法改变;导叶片进口安放角Β3要与进流偏角Α3基本一致或有微小正冲角,否则会造成较大的撞击水力损失,故不能改变;后导叶L T增大会增大撞击和排挤水力损失,故应保证L T在正常范围内。而导叶片出口安放角Β4对Α4的影响最为显著,且Β4改变不大时对泵性能基本没有影响。因此,要保证Α4满足要求,只能改变Β4。通常,当Β4=90°时,Α～4=6°

[9]25°左右,欲使Α左右,则Β4必须大于90°,通4=0°

时,水力损失仅为h1=1.Q=010289m3 s

01281m,小流量因环量2.Q=010244m3 s

3.Q=010221m3 s大,其水力损失反而大。3

条曲线最右点对应3个工况的实测液流偏角,表明实际出流环量过大,减小环量,可分别减小水力损失01145m、01148m、01119m,提高泵装置效率分别为716%、512%、318%。

过流场数值模拟自行迭代计算,Β4=96°～

[2]

105°。

6(1,

5　泵出流环量优化

量或小环量≤Α,,使4对进、出水池水位比较稳定、扬程基本不变的泵站,应保证在此泵站设计扬程下水泵出流具有最优环量。但一般泵站扬程均有不同程度的变化,考虑到泵站实际扬程超过设计扬程时,水泵出流偏角增大,当Α时出水管水力损失急4>5°

剧上升,因此可以将水泵设计成在设计扬程时无环量出流,当扬程在其上下变化时,保证水泵出流偏角在绝大部分运行时间内在-5°～5°范围内,使出水管水力损失较小。

参

考

,后导叶出口存在较大的剩余环量,断面周向流速系数 u=013～015。

(2)由于轴流泵出流环量与出水弯管二次流的双重作用,出水管内为复杂的螺旋流,环量沿程逐渐衰减,但衰减速度渐慢,整个出水管内水流都具有较大的环量,断面轴向流速分布极不均匀。出水管内轴向均匀流或对称流的常规假定与实际不符。

(3)采用实测边界条件的流场数值模拟结果表明,通常轴流泵出流环量过大,增大了出水管水力损失;将后导叶出口安放角增大至96°～105°,可以减小或消除出口剩余环量,减小出水管水力损失,提高泵装置效率4%～8%。

文

献

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