高抗汽蝕冷凝水泵的性能及振動(dòng)研究.pdf

1、冷凝水泵的抗汽蝕設(shè)計(jì)一直是葉片泵領(lǐng)域的焦點(diǎn)及難點(diǎn)。在冷凝水泵的使用過(guò)程中，因?yàn)槠g原因而發(fā)生損壞或振動(dòng)增大的案例屢見(jiàn)不鮮。本文從高抗汽蝕及降低水泵葉頻振動(dòng)的需求出發(fā)，采用一維水力設(shè)計(jì)、三維數(shù)值模擬與設(shè)計(jì)校核、水力與結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及樣機(jī)制造及測(cè)試手段，對(duì)冷凝水泵的性能及葉頻振動(dòng)進(jìn)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(dòng)要求，開(kāi)展冷凝水泵的水力模型設(shè)計(jì)，采用數(shù)值模擬并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)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(jìn)口邊布置對(duì)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(jìn)口邊在葉片數(shù)量、葉片角度、動(dòng)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)：
　　（1）首級(jí)葉輪（進(jìn)口朝上）倒灌布置；
　　（2）水泵進(jìn)口應(yīng)設(shè)置排汽口；
　　（3）機(jī)封回水、平衡回水、水潤(rùn)滑軸承回水

3、等回流管路不應(yīng)接入到首級(jí)葉輪進(jìn)口附近。單級(jí)泵各回水管應(yīng)接到水泵進(jìn)口、排汽口前部。多級(jí)泵各回水管應(yīng)接到第一級(jí)葉輪壓水室。
　　3.通過(guò)對(duì)泵振動(dòng)的測(cè)試分析研究可知：多級(jí)冷凝水泵葉輪葉片數(shù)錯(cuò)開(kāi)布置，可以在一定程度上分散葉頻振動(dòng)能量，降低葉頻振動(dòng)幅值，但是多級(jí)葉輪在轉(zhuǎn)子上的相位分布要合理，否則會(huì)產(chǎn)生額外的葉頻激勵(lì)。
　　4.通過(guò)不同葉片數(shù)配比的測(cè)試分析可知：葉輪與導(dǎo)葉的葉片數(shù)配比會(huì)對(duì)葉頻振動(dòng)產(chǎn)生明顯影響。葉片數(shù)配比的選擇應(yīng)避開(kāi)0.5