多级泵级间导叶的优化与数值仿真

级间导叶是多级离心泵的重要组成部件,对泵性能有重要影响。基于国内外研究提出了级间导叶的四种设计方法,分别为改进径向式导叶设计法、四条流线包围流道设计法、中间流线矩形扫描法和中间流线圆形扫描法。为某多级液氢泵分别设计一种径向式导叶和四种流道式导叶,验证了设计方法的可行性。对径向式导叶及四种流道式导叶进行了数值仿真研究,结果表明中间流线圆形扫描法最优。

多级液氢泵级间导叶的设计与改进

采用径向导叶的液氢泵的试验结果表明,导叶损失大,导致液氢泵效率低。提出了一种液氢泵流道式导叶的设计方法,并针对某液氢泵设计了级间导叶,试验结果表明,设计方法合理,降低了级间导叶的损失,提高了液氢泵的效率。

级间导叶数对水轮机模式液力透平性能的影响

为研究按水力原动机理论设计的多级水轮机模式液力透级间导叶对其性能的影响,以一个二级水轮机模式液力透平为研究对象,设计了5种导叶数不同的新型空间级间导叶作为其级间导叶,利用数值分析进行定常及非定常数值计算,获得了5种模型的外特性曲线、内部流态以及压力脉动数据,并进行分析。结果显示:随着级间导叶数增加,液力透平效率先增后减,可利用水头呈现递增趋势,新型空间导叶和转轮内部水头损失均先增加后减小,导叶数为12时效率达到最高。导叶数增加,一级转轮脉动幅值增加,二级转轮内部主频压力脉动幅值呈现减小趋势,新型空间导叶内部进出口处脉动幅值增大,适当的增加级间导叶数可以改善流道内部流态和减小透平内部压力脉动幅值。

水轮机模式多级液力透平同径正反导叶水力性能研究

针对按泵工况设计的多级泵式间导叶用于液力透平装置时不能满足转轮对水流环量要求的问题,结合水轮机设计理论和CFD数值仿真研究了泵式同径正反导叶关键结构参数对液力透平装置的水头损失、效率和工作水头等影响程度。结果表明:适当增大反导叶叶片进口边直径,隔板边缘倒圆角,级间导叶进口处内外壁倒圆角均能够减小级间导叶水头损失、提高液力透平工作效率;导叶线型及数量对其出口水流速度环量影响较大;增大包角或增多叶片数量可增强导叶对水流强迫作用,提高出口水流环量,但增加导叶水头损失。可为用于液力透平的同径正反导叶的设计提供参考。