离心泵叶轮的新型优化研究设计

hbzhan内容导读：在比较了三种典型的流速场的叶轮水力性能试验结果后，认为方案c属于较为理想的速-度分布。由于时轮流速分布与叶轮流道问的关系相当复杂，至今还难以通过反问题——措给定佳流动速度压力分布规律反过来求叶轮几何参数——来确定水力模型。

实验结果表明，在叶轮叶片的背面和工作面都存在附面层。其中以背面的附面层具有学厚和分离的特性。又由于叶轮的旋转，在叶轮出口一段区域内呈现“射流——尾迹"结构，纣面层的分离发生在叶片的背面与叶轮前盖板相邻的一段区域内——尾迹区，叶轮内的水力员失主要体现在尾迹区与剪切层内。因此，设法控制叶轮背面与叶轮前盖板之间壁面附面层向发展与过早分离，是离心泵叶轮优化设计的重要因素之一。

叶轮水力模型的优化设计，归根到底是寻求与其工况相关的佳流速场的问题。在比较了三种典型的流速场的叶轮水力性能试验结果后，认为方案c属于较为理想的速-度分布。由于时轮流速分布与叶轮流道问的关系相当复杂，至今还难以通过反问题——措给定佳流动速度压力分布规律反过来求叶轮几何参数——来确定水力模型。况且实际上离心泵叶轮三元计算速度流场随泵型、比转速及工况要求变化较多，一般并不像图2—94给出的速度场那样规范，直接通过速度分布来鉴别叶轮水力性能的优劣尚有一定困难，因此本文将速度场方案c中具有决定性作用的因素作为三元叶轮优化设计的基本准则：

（1）叶轮内流场分布应满足：叶片负荷△缈在叶片入口时较小，沿流向单调匀缓增加，在接近叶轮出处达到大。

（2）叶轮前盖板与叶片背面相邻壁面的附面层动量厚度02尽可能小。

（3）为避免叶轮过早出现脱流现象，尽量使叶片背面上的流动满足约束条件，但n，取值尚未明确，可考虑改型设计时选取较高的r值，比原型在叶轮出口附近的t值高。