高抗汽蝕冷凝水泵的性能及振動研究.pdf

1、冷凝水泵的抗汽蝕設(shè)計一直是葉片泵領(lǐng)域的焦點及難點。在冷凝水泵的使用過程中，因為汽蝕原因而發(fā)生損壞或振動增大的案例屢見不鮮。本文從高抗汽蝕及降低水泵葉頻振動的需求出發(fā)，采用一維水力設(shè)計、三維數(shù)值模擬與設(shè)計校核、水力與結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及樣機制造及測試手段，對冷凝水泵的性能及葉頻振動進行了研究。本文的主要工作和研究成果如下：
　　1.綜合考慮抗汽蝕要求及振動要求，開展冷凝水泵的水力模型設(shè)計，采用數(shù)值模擬并進行試驗驗證。研究發(fā)現(xiàn)采用高抗汽蝕葉輪

2、與預(yù)旋葉片導(dǎo)流柵結(jié)構(gòu)可以有效提高葉輪的抗汽蝕性能。高抗汽蝕葉輪的軸面流道形狀及葉片進口邊布置對葉輪的抗汽蝕性能產(chǎn)生重要影響，預(yù)旋導(dǎo)葉的布置應(yīng)與葉輪的進口邊在葉片數(shù)量、葉片角度、動靜間隙等方面匹配。
　　2.為了有效保證采取高抗汽蝕葉輪與預(yù)旋葉片導(dǎo)流柵結(jié)構(gòu)的冷凝水泵的抗汽蝕性能，應(yīng)采取如下結(jié)構(gòu)：
　?。?）首級葉輪（進口朝上）倒灌布置；
　?。?）水泵進口應(yīng)設(shè)置排汽口；
　?。?）機封回水、平衡回水、水潤滑軸承回水

3、等回流管路不應(yīng)接入到首級葉輪進口附近。單級泵各回水管應(yīng)接到水泵進口、排汽口前部。多級泵各回水管應(yīng)接到第一級葉輪壓水室。
　　3.通過對泵振動的測試分析研究可知：多級冷凝水泵葉輪葉片數(shù)錯開布置，可以在一定程度上分散葉頻振動能量，降低葉頻振動幅值，但是多級葉輪在轉(zhuǎn)子上的相位分布要合理，否則會產(chǎn)生額外的葉頻激勵。
　　4.通過不同葉片數(shù)配比的測試分析可知：葉輪與導(dǎo)葉的葉片數(shù)配比會對葉頻振動產(chǎn)生明顯影響。葉片數(shù)配比的選擇應(yīng)避開0.5