不同弦长分布方式下轴流泵叶轮性能优化及分析

来源：振动与冲击杂志2025年第10期北京时间：

作者：孙壮壮sunyzu，朱亚东,，陈加琦，汤方平，吕宁，陈松山

单位：1.扬州职业大学机械工程学院，江苏扬州225100；2.扬州大学水利科学与工程学院，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：为了研究弦长分布方式对高比转速轴流泵性能的影响，本研究选取了三种常见的叶片弦长分布方式，以某比转速1200左右的高比转速轴流泵为基准对象，保持比转速和盘面比一致，基于自动优化设计平台对不同弦长分布方式下轴流泵叶轮进行优化研究，对比其外特性和空化性能。研究结果表明：与原方案相比，按弦长线性分布、叶栅稠密度线性分布优化得到的叶轮外特性相差较小。采用叶顶弦长减小的分布方式可有效提升设计流量和大流量工况下的叶轮效率，该分布方式下最大弦长在0.7倍叶轮直径附近，但这种分布方式也造成小流量工况下叶轮效率的下降，主要是由于小流量工况下叶顶间隙泄漏流强度的增大。此外，在小流量和设计流量工况下，叶顶弦长减小的分布方式设计得到的泵具有更大的临界空化余量，而大流量工况下则相反。但在深度空化时，叶顶弦长减小的分布方式叶片表面空泡面积更小，一定程度上改善了深度空化下的水泵性能。研究揭示了不同弦长分布方式对轴流泵叶轮性能的影响，结果可为同类旋转机械的优化设计提供参考。<br>

关键词：水力机械；轴流泵；性能；优化设计；空化