冲角对轴流泵叶轮水力性能的影响

作     者：石丽建 付玲玲 刘超 汤方平 张文鹏 陈锋 SHI Lijian;FU Lingling;LIU Chao;TANG Fangping;ZHANG Wenpeng;CHEN Feng

作者机构：扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225100 扬州大学广陵学院江苏扬州225100 常州市长江堤防工程管理处江苏常州213000 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2019年第38卷第4期

页      面：55-62页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51376155) 江苏省水利科技项目(2017031) 国家科技支撑计划项目(2015BAD20B01-02) 扬州市科技计划项目(YZ2018103) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 

主　　题：冲角 优化设计 轴流式叶轮 水力性能 

摘      要：【目的】研究冲角对轴流泵叶轮水力性能的影响。【方法】针对比转数为880的轴流泵叶轮,采用数值模拟方法和数值优化技术,基于儒可夫斯基翼型从3个角度进行冲角对轴流泵水力性能的影响研究。【结果】当设计参数保持不变时,冲角增大,扬程升高,比转数发生变化,最高效率增大,高效区往大流量偏移。为了使翼型处于更高质量区,建议轮缘侧翼型冲角在0～3°之间,且比转数大者取小值。当改变轮毂侧和中间断面翼型冲角时,设计工况下,为了得到较高扬程和较高效率的轴流泵叶轮,可以适当增加中间断面的翼型冲角,同时为了减小叶片扭曲改善非设计工况的水力性能,可以适当减小轮毂侧的翼型冲角。当比转数保持一致时,冲角增大,流量-扬程性能曲线的斜率减小,最高效率值保持相当,高效区范围往大流量偏移且高效区范围变宽。【结论】冲角对轴流泵叶轮水力性能有着重要影响,实际工程应用中,为保证轴流泵叶轮具有较好的水力性能应同时兼顾轮毂和轮缘侧的翼型冲角。