可調(diào)導葉對低揚程泵裝置水力性能影響的數(shù)值計算研究.pdf

1、低揚程泵站在我國跨流域調(diào)水、水環(huán)境改善、城市防洪等方面發(fā)揮著重要作用。泵裝置效率取決于其各組成部分的效率及相互之間連接的順暢度。導葉在泵裝置中上承葉輪，下接出水流道。水泵葉輪出口設(shè)置導葉的初衷是將水流的旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)化為壓能，從而減小水力損失。當前導葉都是不可調(diào)節(jié)的，導葉進口安放角是按設(shè)計工況下葉輪的出口水流速度三角形確定的。導葉的出口安放角的設(shè)計目標應(yīng)是使得導葉出口獲得使出水流道水力性能最優(yōu)的最優(yōu)環(huán)量，最優(yōu)環(huán)量與流量有關(guān)。當工況改變后，葉

2、輪的出口水流速度三角形和出水流道所對應(yīng)的最優(yōu)環(huán)量都會發(fā)生改變，此時導葉的進出口安放角不可調(diào)節(jié)，水力損失將會增大，泵裝置效率下降。本文提出調(diào)節(jié)導葉進出口安放角以提高泵裝置效率的方法。
　　針對導葉進出口安放角對泵裝置水力性能的影響的研究，本文的研究工作主要有以下內(nèi)容:
　　1、對國內(nèi)外的軸流泵后置導葉的研究成果進行了總結(jié)分析，明確了研究導葉進、出口安放角對泵裝置水力性能影響的目的、意義和主要研究內(nèi)容;同時總結(jié)分析了數(shù)值模擬的發(fā)

3、展現(xiàn)狀，明確了本文的研究方法及其可行性。
　　2、對軸流泵泵裝置進行實體建模以及網(wǎng)格剖分，并對多個不同網(wǎng)格數(shù)的軸流泵泵裝置模型模擬計算，進行網(wǎng)格的無關(guān)性分析，選擇數(shù)值分析網(wǎng)格數(shù)量，以保證其對軸流泵泵裝置性能計算結(jié)果無影響。在此基礎(chǔ)上，運用CFD計算軟件對不同方案進行計算，并對模擬結(jié)果加以分析與研究。
　　3、提出導葉葉片整體調(diào)節(jié)的方法，在不同工況點下進行模擬計算。當導葉固定不動時，流量為0.8Qd、0.9Qd、1.0Qd、1

4、.1Qd及1.2Qd時所對應(yīng)的泵裝置效率分別為72.06％、75.33％、74.96％、65.59％及38.84％，導葉整體調(diào)節(jié)時，不同流量下所能達到的最優(yōu)效率為74.02％、75.81％、74.96％、66.20％及43.24％，均有所提升;可見，導葉整體調(diào)節(jié)對提高泵裝置效率有所幫助。
　　4、以0.8Qd與1.2Qd為例，分別分析小流量與大流量時導葉出口安放角對出水流道水力性能的影響，提出分部調(diào)節(jié)導葉的構(gòu)想，并對其進行計算，得