清华大学学报(自然科学版)

作者：鲁阳平, 谭磊

单位：清华大学 能源与动力工程系 水圈科学与水利工程全国重点实验室, 北京 100084

关键词：离心泵,三段四次,载荷控制,叶轮设计,数值模拟,试验研究

基金：中国船舶集团热能动力技术重点实验室开放基金资助项目(TPL2021A02)

针对离心泵叶片载荷控制精度低、高效运行区间窄的难题,该文基于三段四次函数控制叶片载荷分布,提出了一种离心泵叶轮设计方法。该方法将叶片载荷沿叶轮进口到出口分为进口段、中间段和出口段,每段给定四次函数型载荷分布规律,构建基于三段四次载荷控制的叶轮设计方法。基于本文提出的设计方法,设计了一台比转速为102的离心泵,并对其能量特性和流场特性开展了数值模拟。结果表明,相比基准叶轮,优化叶轮在多工况点下的平均效率提高了5.35%,且具有宽广的高效运行区间。优化叶轮内部压力分布更加均匀,流线分布更加合理。最后,本研究加工了离心泵叶轮和泵体,搭建了流体机械综合性能试验台,试验测量结果表明离心泵最高效率为78.20%,满足设计要求。

来源：2024年第12期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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