离心泵空化余量分析研究

【摘要】：许多泵长期运行处在临界空化工况与初生空化工况之间,会造成叶片表面出现坑蚀和穿孔等破坏,从而使泵因空化而达不到预期寿命。由此选用一种单级单吸离心泵为研究对象,基于湍流模型k-ε和空化模型Z_(wart),进行非定常空化数值计算结果分析。对于初生空化的判定,以σ≥1.0时叶片表面刚刚发生空化,产生的汽泡对外特性无影响,且以汽体体积分率为变量,其空化区域的汽体体积分数以10%为基础,作为初生空化的判定依据。其研究结果表明:初生空化余量随流量的增大,先缓慢降低,在额定流量工况下,初生空化点所对应的空化余量最小,随着流量的进一步增大,初生空化余量又缓慢增大。通过分析提出在布置泵吸入系统时使其NPSHa大于初生空化余量NPSH_R,即NPSHaNPSH_R,并在初生空化余量NPSH_R上加上安全余量值,使得泵完全处在无空化工况运行,进而就可以使泵不因空化而缩短预期寿命。