吳晨暉，湯方平，楊 帆，謝傳流，孫丹丹

(1.揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225100；2.徐州市水利建筑設(shè)計(jì)研究院，江蘇 徐州 221000)

軸流泵依靠旋轉(zhuǎn)葉片對液體產(chǎn)生的力沿泵軸方向輸送液體,具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于大中型低揚(yáng)程灌溉排水泵站[1]。當(dāng)軸流泵裝置在進(jìn)口水位降低的情況下運(yùn)行時(shí),泵裝置內(nèi)就可能發(fā)生空化。長時(shí)間的空化會(huì)導(dǎo)致泵裝置水力性能下降,誘導(dǎo)泵裝置出現(xiàn)振動(dòng)與噪聲,甚至?xí)S流泵葉片產(chǎn)生空蝕破壞,嚴(yán)重影響泵站的運(yùn)行安全。因此,針對軸流泵空化特性的研究是十分有意義的。

目前國內(nèi)外的眾多學(xué)者主要通過數(shù)值模擬、激光多普勒測速(LDV)、體速度場測試(V3V)以及高速攝影等技術(shù)來研究軸流泵空化時(shí)的內(nèi)外特性。Zhang等[2-5]利用數(shù)值模擬對軸流泵在不同汽蝕余量下空化特性進(jìn)行了研究,找出了汽蝕余量與軸流泵空化現(xiàn)象之間的聯(lián)系;Zhang等[6-9]運(yùn)用高速攝影技術(shù)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對軸流泵的間隙空化進(jìn)行研究,認(rèn)為空泡在葉片尾緣的脫落與爆破會(huì)引起泵裝置水力性能下降;施衛(wèi)東等[10-13]探討了軸流泵不同參數(shù)對空化性能的影響并找出了最優(yōu)組合;周大慶等[14-17]研究了進(jìn)出水流道對軸流泵空化性能的影響,認(rèn)為空化影響揚(yáng)程上升與出水流道損失減少有關(guān)。現(xiàn)有研究對軸流泵空化對內(nèi)流場特性及能量轉(zhuǎn)化特性的研究相對較少。本文采用SST CCk-ω湍流模型與均相多相流模型對一臺(tái)模型軸流泵進(jìn)行非定常氣液兩相流計(jì)算,著重研究不同有效汽蝕余量下葉片吸力面表面的空泡與內(nèi)流場變化特性、軸流泵內(nèi)流場特性與能量轉(zhuǎn)化特性沿軸向的變化規(guī)律,以期探究空化對軸流泵流場的影響規(guī)律,為軸流泵抗空化設(shè)計(jì)提供一定參考。

圖1 葉輪網(wǎng)格加密

圖2 泵段整體網(wǎng)格

1 計(jì)算設(shè)計(jì)

1.1 計(jì)算模型與網(wǎng)格劃分

計(jì)算對象為一臺(tái)比轉(zhuǎn)速為900的模型軸流泵,其主要參數(shù)如下:葉輪直徑D=300 mm,葉頂間隙δ=0.4 mm,設(shè)計(jì)流量Qd=350 L/s,設(shè)計(jì)揚(yáng)程Hd=5.5 m,額定轉(zhuǎn)速n=1 450 r/min,輪轂比d/D=0.35,葉片安放角α=0°,葉輪葉片數(shù)為4片,導(dǎo)葉葉片數(shù)為7片。

整個(gè)計(jì)算域由進(jìn)水管、葉輪室、導(dǎo)葉體、出水彎管4部分組成,為了計(jì)算的合理性,對進(jìn)水管與出水彎管進(jìn)行適當(dāng)?shù)难娱L。采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,網(wǎng)格質(zhì)量在0.4以上,部分網(wǎng)格如圖1與圖2所示。在葉輪葉片附近采用“J”形拓?fù)?彎導(dǎo)葉采用“O”形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為滿足計(jì)算精度的要求,在葉輪葉頂間隙處采用“H”形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并布置16層網(wǎng)格,對葉片關(guān)鍵部位加密,以第1層網(wǎng)格質(zhì)心到壁面的無量綱距離y+作為評判標(biāo)準(zhǔn),保證葉頂間隙處網(wǎng)格的平均y+值不超過10,葉片表面平均y+值約為6,葉片表面y+值分布如圖3所示。經(jīng)過網(wǎng)格無關(guān)性分析后,最終確定總網(wǎng)格數(shù)為3 533 613。

圖3 軸流泵葉片y+值分布

1.2 計(jì)算方法與工況設(shè)計(jì)

采用SST CCk-ω湍流模型[18-19]對軸流泵進(jìn)行數(shù)值模擬,該模型針對SSTk-ω湍流模型對于模擬高旋轉(zhuǎn)、高區(qū)率流動(dòng)的不足,提出了旋轉(zhuǎn)修正函數(shù)fr1:

(1)

S2=2SijSij

Ω2=2ΩijΩij

D2=max(S2,0.09ω2)

式中:S為應(yīng)變率張量;Ω為旋轉(zhuǎn)率張量;ω為湍動(dòng)頻率;ε為置換符號(hào);Ωrot為系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)率張量；r*和r′為與旋轉(zhuǎn)率及應(yīng)變率張量有關(guān)的參數(shù);u為流體微團(tuán)的速度;t為時(shí)間；常數(shù)Cr1=1、Cr2=2、Cr3=1。

該模型對180°“U”形彎管流動(dòng)[20]、翼形翼端間隙及噴水推進(jìn)軸流泵[21]空化流場的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合度較好。在非定常計(jì)算中,采用基于有限元思想的有限體積法對控制方程離散,對流項(xiàng)采用高階計(jì)算格式,時(shí)間項(xiàng)采用2階向后隱式歐拉格式。設(shè)置計(jì)算總時(shí)長為11個(gè)周期,計(jì)算結(jié)果采用最后3個(gè)周期的平均值。為滿足采樣定理[22],取葉片旋轉(zhuǎn)3°為1個(gè)計(jì)算步長,1個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)計(jì)算120步,每個(gè)時(shí)間步內(nèi)最大迭代步數(shù)為30步,收斂精度設(shè)為10-5。設(shè)置進(jìn)口為恒定總壓,出口為恒定質(zhì)量流量,將固體邊界設(shè)置為無滑移壁面,空化計(jì)算采用基于Rayleigh-Plesset方程的均相多相流模型,在進(jìn)口設(shè)置氣體體積分?jǐn)?shù)為0,液體體積分?jǐn)?shù)為1,表面張力設(shè)置為0.074 N/m,通過逐漸減小進(jìn)口壓力使軸流泵內(nèi)發(fā)生空化。

1.3 外特性試驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性,在揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院高精度水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)上對模型軸流泵段進(jìn)行外特性試驗(yàn)驗(yàn)證。如圖4所示,試驗(yàn)臺(tái)主要由輔助泵、電磁流量計(jì)、系統(tǒng)正反運(yùn)行控制閘閥等組成。經(jīng)鑒定,該效率測試系統(tǒng)綜合不確定度為±0.39%。

1—進(jìn)水箱；2—泵裝置及驅(qū)動(dòng)電機(jī)；3—壓力出水箱；4—分叉水箱；5、6—流量原位標(biāo)定裝置；7—工況調(diào)節(jié)閘閥；8—穩(wěn)壓整流筒；9—電磁流量計(jì)；10—正反向運(yùn)行控制閘閥；11—輔助泵機(jī)組圖4 高精度水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)示意圖

根據(jù)文獻(xiàn)[23]取最后3個(gè)周期的結(jié)果來預(yù)測軸流泵的外特性,數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比如圖5所示。由圖5可以看出,在高效區(qū)內(nèi),數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果分布趨勢一致且吻合度較高,在設(shè)計(jì)流量(Q=350 L/s)時(shí),SST CCk-ω模型結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果揚(yáng)程效率的不確定度分別為2.4%與2.6%,比SSTk-ω模型更準(zhǔn)確。在偏離高效區(qū)時(shí),模擬揚(yáng)程效率相對誤差增大,但最大不超過5%,而SSTk-ω湍流模型計(jì)算結(jié)果則明顯偏高,這可能是由于該模型對葉頂間隙處流動(dòng)預(yù)測的不足造成的。

圖5 數(shù)值模擬與試驗(yàn)?zāi)芰啃阅軐Ρ?

引入有效汽蝕余量a:

(2)

式中:vin為泵段進(jìn)口速度;Pin為泵段進(jìn)口壓強(qiáng);Pv為25℃時(shí)水的飽和蒸汽壓;ρ為水的密度；g=9.8 m/s2。

小流量(Q=310 L/s)、設(shè)計(jì)流量(Q=350 L/s)與大流量(Q=380 L/s)3種工況下數(shù)值模擬空化計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。以模型泵段揚(yáng)程降低3%時(shí)的有效汽蝕余量作為臨界汽蝕余量,試驗(yàn)結(jié)果為5 m,而SST CCk-ω模型與SSTk-ω模型計(jì)算結(jié)果分別為4.71 m和4.65 m,誤差分別為5.8%和7%,而小流量與大流量工況下數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果的誤差分別為7%和7.3%。綜合來看,數(shù)值模擬能夠較好地模擬軸流泵設(shè)計(jì)工況時(shí)的性能,且SST CCk-ω模型更合適。因此選取設(shè)計(jì)工況下軸流泵葉輪未空化(a=8.43 m)至嚴(yán)重空化(a=4.29 m)共6種有效汽蝕余量工況來探究空化對軸流泵葉輪區(qū)域流動(dòng)特性與能量轉(zhuǎn)化特性的影響規(guī)律。

圖6 數(shù)值模擬與試驗(yàn)空化特性對比

2 計(jì)算結(jié)果與分析

2.1 軸流泵葉輪空化區(qū)域發(fā)展

圖7 葉片吸力面空化區(qū)域及其湍動(dòng)能分布

圖7為氣體體積分?jǐn)?shù)為0.1時(shí)不同有效汽蝕余量下葉輪內(nèi)部空化區(qū)域及其湍動(dòng)能的分布情況。當(dāng)a=7.88 m時(shí),空化區(qū)域首先在葉片梢尖以及葉頂間隙較大的位置處出現(xiàn);隨著a降低至5.33 m,葉頂間隙處的空化區(qū)域向尾緣發(fā)展并且相互融合形成了呈現(xiàn)三角形的楔形空化區(qū)域,其尾端延伸至葉頂尾部形成了高湍動(dòng)能且不穩(wěn)定的云空化區(qū)域,與此同時(shí),依附于葉片吸力面附著空化區(qū)域也沿著葉片表面向輪轂延伸,在壓力面也出現(xiàn)了小范圍空化;當(dāng)a降低至4.71 m時(shí),楔形空化區(qū)域繼續(xù)延葉頂發(fā)展,楔形空化區(qū)域后緣處空泡的湍動(dòng)能升高并周期性脫落進(jìn)入葉輪流道形成不穩(wěn)定云空化,影響軸流泵的性能;當(dāng)進(jìn)口壓力繼續(xù)降低,a=4.29 m時(shí),楔形空化區(qū)域覆蓋了整個(gè)葉頂,附著空化占據(jù)了吸力面整個(gè)出口邊,尾部不穩(wěn)定云空化區(qū)域也逐漸擴(kuò)大;由于葉頂間隙泄漏渦強(qiáng)度的增加,在楔形空化區(qū)域下方出現(xiàn)了泄漏渦空化區(qū)域,而壓力面的空化區(qū)域的體積也顯著上升。由此可見,隨著a的降低,空化區(qū)域由梢尖及葉頂間隙處產(chǎn)生,向葉頂尾緣及吸力面出口邊發(fā)展并最終覆蓋了吸力面中部以及尾緣形成楔形空化及附著空化,在a降至4.71 m以下時(shí),還會(huì)伴隨有脫落空泡及泄漏渦空化的產(chǎn)生,影響葉輪內(nèi)部的流態(tài)。

2.2 葉片吸力面空化區(qū)域分布

圖8 葉片吸力面空化體積分?jǐn)?shù)分布

圖8為6種有效汽蝕余量下,葉片吸力面表面的空化區(qū)域分布。當(dāng)壓力降低至汽化壓力以下時(shí),軸流泵內(nèi)局部流體開始由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)并形成氣體空泡。隨著a的逐漸降低,空化區(qū)域首先出現(xiàn)在軸流泵葉片吸力面近輪緣側(cè),這是由于葉片輪緣處的圓周速度較大而壓力相對較小,使得該區(qū)域更容易發(fā)生空化。當(dāng)a下降至5.33 m時(shí),空化區(qū)域逐漸沿主流方向向葉片中部發(fā)展并在輪轂側(cè)出現(xiàn)了局部空化區(qū),此時(shí)產(chǎn)生的空泡大部分吸附在葉片表面,降低了葉片表面的摩擦損失,從而小幅提高了軸流泵的水力性能。當(dāng)處于臨界空化工況(a=4.71 m)時(shí),空化區(qū)域已經(jīng)覆蓋了整個(gè)吸力面中部,而在近出口邊輪緣側(cè)出現(xiàn)了空化體積分?jǐn)?shù)在0.4以上的條狀空化區(qū)域,該空化區(qū)域的空泡會(huì)周期性地脫離葉片表面進(jìn)入葉片流道,從而使通道被堵塞并降低了葉片的做功能力。隨著a的繼續(xù)下降,空化區(qū)域繼續(xù)沿輪緣向吸力面出口邊堆積,并在a=4.29 m時(shí)完全覆蓋了葉片吸力面中部與出口邊,此時(shí),靠近出口邊的主體空化區(qū)域的空泡開始大量脫落,葉片通道被堵塞的程度上升,空泡的發(fā)展與潰滅使得軸流泵的水力性能出現(xiàn)斷裂式下降。

2.3 葉輪吸力面靜壓與流線(極限流線)分布

圖9 葉片吸力面靜壓與流線(極限流線)分布

圖9為特征工況時(shí),葉片吸力面?zhèn)葔毫Ψ植寂c流線(極限流線)圖。由圖9可以看出,葉片表面空化區(qū)域的壓力很小,葉片吸力面的相對低壓區(qū)域自進(jìn)口邊輪緣側(cè)出現(xiàn)并沿輪緣向輪轂側(cè)與出口邊發(fā)展。隨著a的逐漸減小,吸力面相對低壓區(qū)域面積逐漸增大,葉片表面的壓力分布越來越不均勻,壓力面與吸力面之間的壓力差也逐漸增大。當(dāng)處于無空化與空化初生工況時(shí),葉片表面的流線較為順直,僅在出口邊靠輪轂側(cè)出現(xiàn)少許偏流,空化對于軸流泵的性能沒有影響。當(dāng)a降低至5.33 m時(shí),相對低壓區(qū)域向葉片出口邊蔓延,輪緣側(cè)靠近出口邊出現(xiàn)了明顯的高壓力梯度區(qū)域,使得該區(qū)域的流線出現(xiàn)偏流。當(dāng)a下降至4.71 m時(shí),相對低壓區(qū)域向輪轂延伸并占據(jù)了葉片中部,壓力面與吸力面之間的壓差使壓力面的部分液體經(jīng)葉頂間隙流至吸力面,泄漏液體會(huì)與吸力面輪緣區(qū)的偏轉(zhuǎn)主流摻混,在高壓力梯度區(qū)域形成漩渦。同時(shí),吸力面在輪轂側(cè)出現(xiàn)了條狀相對低壓區(qū),使得該區(qū)域出現(xiàn)側(cè)向射流區(qū),側(cè)向射流會(huì)促使條狀空化區(qū)域的空泡自葉片表面脫落堵塞葉片通道并加入偏轉(zhuǎn)主流與葉頂泄漏液體進(jìn)一步摻混,使葉片表面的漩渦擴(kuò)大。而當(dāng)泵進(jìn)口壓力繼續(xù)降低,如圖9(e)(f)所示,相對低壓區(qū)域向出口邊蔓延,輪緣處高壓力梯度區(qū)也隨之向出口邊移動(dòng),使得側(cè)向射流區(qū)末端與葉片表面的漩渦隨之變化。由此可見,空化會(huì)改變?nèi)~片表面壓力,使得葉片所受荷載不均勻,同時(shí)也誘使葉片表面出現(xiàn)漩渦、二次流等不良流態(tài),從而降低軸流泵的水力性能。

圖10 葉片出口斷面湍動(dòng)能分布

2.4 葉輪出口斷面湍動(dòng)能分布

湍動(dòng)能可以用來反映空化對軸流泵內(nèi)流場湍流強(qiáng)度的影響,圖10為特征工況時(shí)葉片出口斷面湍動(dòng)能分布。由圖10可看出,隨著軸流泵空化程度的上升,葉輪區(qū)域液體的紊亂程度也隨之增加。在無空化與空化初生工況時(shí),受葉片根部部分區(qū)域偏流的影響,葉片出口斷面出現(xiàn)了4塊呈軸對稱分布的相對高湍動(dòng)能區(qū)域,而葉輪將空化產(chǎn)生的湍動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為勢能,因此軸流泵性能此時(shí)未受空化的影響。在a=5.33 m時(shí)輪緣側(cè)出現(xiàn)了偏流,使出口輪緣側(cè)出現(xiàn)了相對高湍動(dòng)能區(qū)。當(dāng)a繼續(xù)下降,葉片出口斷面的湍動(dòng)能強(qiáng)度會(huì)明顯增大,受吸力面?zhèn)认蛏淞髋c輪緣側(cè)泄漏漩渦的影響,輪緣側(cè)出現(xiàn)了強(qiáng)湍動(dòng)能區(qū)域。此時(shí),受空化區(qū)域的影響,葉片出口處的液體出現(xiàn)不穩(wěn)定并演化出不同尺度的漩渦,漩渦會(huì)對葉片出口流場的均勻性產(chǎn)生不良影響,同時(shí)減弱葉輪將湍動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能的能力,從而使軸流泵的水力性能下降。

2.5 不同有效汽蝕余量下葉輪內(nèi)流特性的變化

為探究空化對軸流泵內(nèi)流特性的影響,定義軸向系數(shù)L=l/l1,其中l(wèi)為某點(diǎn)到葉輪室進(jìn)口的距離,l1為葉輪室長度。葉輪室進(jìn)口至葉片出口各軸向系數(shù)的靜壓、相對速度、絕對速度與平均空化體積分?jǐn)?shù)等的模擬結(jié)果表明：隨著軸流泵空化程度逐漸增加,葉片流道內(nèi)最高空化體積分?jǐn)?shù)逐漸上升,空化初生工況下,空化區(qū)域軸向系數(shù)L=0.1～0.5,最高空化體積分?jǐn)?shù)為0.6%;當(dāng)a降低至5.33 m時(shí),空化區(qū)域延伸至L=0～0.6,最高空化體積分?jǐn)?shù)為1%;而a下降至4.29 m時(shí),空化區(qū)域擴(kuò)大為L=0～0.75,最高空化體積分?jǐn)?shù)上升至2.9%。隨著泵進(jìn)口壓力的降低,沿軸向空化體積增加速度越來越快且高體積分?jǐn)?shù)區(qū)域逐漸向葉輪室出口蔓延。在葉片進(jìn)口段流體的靜壓逐漸減少,這是由于葉片進(jìn)口端的阻力較大而升力相對較小,使得該區(qū)域葉片做工能力較差,在L=0.12處靜壓開始隨L的增大而逐漸增大,直到L=0.7處開始保持不變。當(dāng)a>5.33 m時(shí),葉片中段靜壓的增長率沒有明顯變化,當(dāng)a降低到4.71 m之后,葉片中段的靜壓增長率出現(xiàn)明顯下降,此時(shí)空化已對軸流泵性能產(chǎn)生明顯變化。在L≤0.2范圍,流體的相對速度隨L的增大緩慢增大;在0.2

2.6 空化對軸流泵能量轉(zhuǎn)化特性的影響

流體受葉片旋轉(zhuǎn)獲得的總能量(即葉輪揚(yáng)程)可由流體機(jī)械的歐拉方程表征:

(3)

(4)

Htm=ΔPLj+ΔPLd

(5)

式中:uL、wL、vL、PLj、PLd及Htm分別為某軸向系數(shù)下該截面與葉輪進(jìn)口截面的牽連速度差、相對速度差、絕對速度差、靜壓差、動(dòng)壓差及葉輪揚(yáng)程。不同軸向系數(shù)的動(dòng)、靜揚(yáng)程變化如圖11所示。

圖11 葉輪動(dòng)、靜揚(yáng)程沿軸向的變化

由圖11可知,靜壓差占軸流泵總壓差的比例較高而動(dòng)壓差占的比例較低。沿軸流泵軸向的靜壓差隨L的增大在進(jìn)口段減小,在中段增大,最后在出口段保持不變,說明流體獲得能量主要在葉片中段(L=0.2～0.7)。當(dāng)處于未空化與空化初生時(shí),葉片中段的靜壓差增長率保持不變。當(dāng)a=5.33 m時(shí),葉片中段靜壓差增長率發(fā)生了變化,但葉片出口處靜壓差與未空化時(shí)相同。在泵進(jìn)口壓力降低過程中,葉片流道內(nèi)空化體積分?jǐn)?shù)上升,對流道內(nèi)排擠作用增強(qiáng),液體相對速度較未空化時(shí)上升,葉片中段靜壓差增長率逐漸下降,葉片出口處的靜壓差也明顯下降。當(dāng)a降低至7.88 m時(shí),軸流泵的動(dòng)壓差未發(fā)生明顯變化;當(dāng)a=5.33 m時(shí),在L≤0.3范圍動(dòng)壓差隨L增大的上升趨勢與未空化時(shí)相同,在0.3

不同有效汽蝕余量下軸流泵的動(dòng)壓差、靜壓差、葉輪揚(yáng)程(動(dòng)靜壓差和)以及軸流泵的揚(yáng)程變化如圖12所示。由圖12可知,隨著泵空化程度的加重,泵段揚(yáng)程與葉輪揚(yáng)程的變化趨勢基本相同。在a由10.4 m下降至6.36 m時(shí),葉輪空化程度較輕,葉輪揚(yáng)程未發(fā)生變化,此時(shí)空化對泵能量轉(zhuǎn)化性能沒有明顯影響;當(dāng)a由6.36 m下降至5.33 m時(shí),葉輪的動(dòng)壓差上升了0.1 m而靜壓差沒有改變,葉輪揚(yáng)程出現(xiàn)小幅上升，表明空化小幅度提高了軸流泵的能量性能;當(dāng)a由5.33 m下降至4.91 m時(shí),動(dòng)壓差繼續(xù)上升0.2 m,流體通過葉輪的相對速度上升而致靜壓差減小了0.25 m,此時(shí)空化開始對葉輪的能量轉(zhuǎn)化性能產(chǎn)生不良影響。當(dāng)有效汽蝕余量繼續(xù)下降至臨界空化以下,如圖10(d)～(f)所示,泵內(nèi)空泡的產(chǎn)生與潰滅導(dǎo)致葉片出口處液體流動(dòng)的紊亂程度大幅增大,空化嚴(yán)重干擾了泵的能量轉(zhuǎn)化,動(dòng)壓差也開始減小,動(dòng)靜壓差的波動(dòng)增加了泵內(nèi)的水力損失,使得軸流泵的水力性能出現(xiàn)急劇下降。

圖12 不同有效汽蝕余量下軸流泵能量特性變化

3 結(jié) 論

a. 設(shè)計(jì)工況下,隨著進(jìn)口壓力逐漸降低,空化區(qū)域首先出現(xiàn)在葉片吸力面進(jìn)口邊輪緣測,并向出口邊發(fā)展。

b. 空化會(huì)對軸流泵內(nèi)的流動(dòng)特性產(chǎn)生不良影響。在空化區(qū)域,由于空泡對于葉片流道的堵塞作用,相對于未空化時(shí)相對速度增大,絕對速度減小,靜壓減小,葉片做功能力變差。

c. 在空化初生 (a=7.88 m)時(shí),軸流泵動(dòng)、靜壓差沿軸向沒有明顯變化;當(dāng)a=5.33 m時(shí),葉片出口處靜壓差不變而動(dòng)壓差增大,軸流泵水力性能小幅上升;當(dāng)a=4.91 m時(shí),靜壓差下降幅度大于動(dòng)壓差增加幅度,軸流泵性能出現(xiàn)下降;隨著泵進(jìn)口壓力進(jìn)一步降低,動(dòng)、靜壓差沿軸向繼續(xù)下降,軸流泵水力性能出現(xiàn)急劇下降。