不同空化余量下高比转速轴流泵叶轮区压力脉动特性

来源：振动与冲击杂志2024年第21期北京时间：

作者：孙壮壮，张家敏，汤方平，吕宁，王梦成，陈松山

单位：1.扬州市职业大学机械工程学院，江苏 扬州225100；2.扬州大学水利与科学工程学院，江苏 扬州225100；3.扬州大学电气与能源动力工程学院，江苏 扬州225100

摘要：为了研究空化对高比转速轴流泵叶轮区压力脉动的影响，以某比转速约1100的轴流泵为对象，通过压力脉动测量、高速摄影技术，分析了不同空化余量下叶轮区的压力脉动特性。研究结果表明：设计工况下空化自叶片前缘处产生，以叶顶泄漏涡（tip leakage vortex,TLV）空化为主，大流量工况下空化自叶片进口边工作面产生，以片空化为主。随着空化余量的降低，空泡引起的流动阻塞及低压区范围扩大对叶轮区监测点压力脉动影响逐渐加大，叶片前缘监测点P1及叶片尾缘监测点P3的压力脉动变化主要表现为低频脉动成分增加，波形中高阶谐波成分降低；而叶轮中部监测点P2受空泡运动扰动的影响，波形中高阶谐波分量上升，高频脉动成分增加。除设计流量和大流量工况下监测点P1压力脉动强度呈现整体下降趋势，各监测点压力脉动强度分布中通常存在一个局部上升点，空化的产生在某个空化余量范围内导致叶轮区的脉动强度增大。本研究分析了不同空化余量下叶轮区压力脉动特性，结果可为轴流泵的安全稳定运行提供参考。<br>

关键词：轴流泵；水力机械；压力脉动；空化