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· 164 ·区域治理前沿理论与策略载荷分布对导叶式混流泵水力性能影响孙文春上海城投原水有限公司金泽水库管理，上海 201700摘要：混流泵在性能和结构方面，是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵。
混流泵的比转数高于离心泵，低于轴流泵，一般位于300-500。
混流泵的流量大而扬程低，故混流泵在工农业排水等领域得到了广泛应用，能源消耗巨大。
因此，提高混流泵的效率和性能具有非常重要的意义。
关键词：载荷分布；导叶式混流泵；水力性能；影响一、设计方法1叶片载荷的分布形式叶片载荷（即叶片压力面和吸力面的压力差）与环量直接的关系为：式中：Wm’bl 为轴面平均速度；珋vθ为周向平均速度；p+，p －分别为叶片压力面和吸力面的静压；B 为叶片数；m’为相对轴面流线长度。
在计算过程中，环量在进、出口边的导数为零，即分别满足进口冲角为零和Kutta 条件，所谓Kutta 条件，即在出口处，叶片的工作面和吸力面的静压值相等。
针对每条流线，都有3种特征载荷分布形式，相对于相对轴面长度，分别为前载型、中载型和后载型，如图1所示，其分别对应的环量分布如图2所示。
2设计目标文中以混流泵水力效率为目标函数，计算公式为：式中：Pu 为混流泵的有效功率，W；P 为轴功率，W；ρ为流体介质的密度，kg/m 3；Q 为泵的流量，m 3/h；H 为混流泵扬程，m；PTinlet 与PToutlet 分别为混流泵进、出口总压，Pa；M 为叶轮旋转时对于转轴的总力矩，N·m；ω为叶轮角速度，rad/s。
二、设计实例1初始叶轮参数为了比较上述混流泵优化设计方法，将该方法应用到某一导叶式混流泵设计中，其主要设计要求如下：流量Q=1500m 3/h，扬程H=17m，转速为n=980r/min，5片叶片，7片导叶。
叶片进口半径和出口半径分别为171.2，229.6mm，导叶的进口半径和出口半径分别为240.5，227.5mm。
导叶扩散度对核主泵水力性能影响的数值分析王秀勇;黎义斌;朱月龙;刘万钧;李正贵【摘要】CFD分析和试验表明,导叶对核主泵水力性能影响显著.为提高核主泵的整机效率,在最优比面积的基础上,提出了导叶扩散度的概念.选取控制扩散度大小的三因素及两水平,基于正交试验方法,获得了导叶几何参数的最佳匹配关系.研究表明:在叶轮-导叶比面积恒定的条件下,导叶扩散度对上游叶轮性能的影响较小,对导叶及下游蜗壳的水力性能的影响较显著.当导叶扩散度从零开始逐渐增大时,泵的效率先增大后减小,扩散度为0.025时泵的效率最高,此时导叶和蜗壳内的水力损失最小,导叶叶片的载荷分布合理.通过调整导叶扩散度提高整机水力效率的方法,将为核主泵的水力设计提供理论参考.%The CFD analysis and experimental results show that guide vane has a significant influence on the hydraulic performance of nuclear main pump.In order to improve the efficiency of nuclear main pump,the definition of diffusivity of the guide vane was proposed based on the optimal specific area.Three factors and two levels were selected to control the diffusivity.Based on the orthogonal test method,the optimal matching scheme of guide vane parameters was obtained.The research results show that under the condition that the specific area of the impeller and the guide vane is constant,the effect of guide vane diffusivity on the performance of upstream impeller is not significant,but is significant on the hydraulic performance of guide vane and the downstream spiral case.With the increase of the guide vane diffusivity from zero,the pump efficiency increases firstly and then decreases;while the diffusivity is0.025,the pump efficiency is the highest,and the hydraulic loss of guidevane and volute is minimum,at the same time the load distribution of guide vane is reasonable.The method to improve the hydraulic efficiencyby adjusting the guide vane diffusivity will provide a theoretical reference for the hydraulic design of the nuclear main pump.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2017(051)008【总页数】7页(P1400-1406)【关键词】核主泵;导叶;扩散度;正交试验;数值分析【作者】王秀勇;黎义斌;朱月龙;刘万钧;李正贵【作者单位】兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州 730050;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室,四川成都 610039【正文语种】中文【中图分类】TH313核主泵是反应堆一回路内唯一的能动设备，作为一回路系统内振动与噪声的主要来源[1]，导叶设计决定核主泵整机性能和运行的稳定性。
叶轮叶片数对不同比转速离心泵水动力性能的影响离心泵是以液体为工作介质进行能量转换的一种机械设备,具有结构简单、启动方便、性能可靠等优点。
叶轮作为离心泵的核心过流部件,其形状主要由叶片型线、叶片厚度以及叶片数决定,因此这些参数会对离心泵的水动力性能产生重要影响。
目前国内外关于叶片型线及叶片厚度变化对不同比转速离心泵性能影响的研究成果较多,而关于叶片数对离心泵性能影响的研究则相对较少,因此本文着重分析叶轮叶片数对不同比转速离心泵水动力性能的影响,主要研究内容及结果如下:1.本文以3种不同比转速(n_s=32、96、232)的单级单吸离心泵为研究对象,分别选取叶轮叶片数Z=4、5、6、7和8的5种方案,基于SST k-ω湍流模型对各方案进行数值模拟,并结合离心泵整机试验结果对比验证数值计算的准确性。
结果表明,离心泵效率及扬程数值模拟结果与试验结果的误差均不超过5%。
2.通过模拟3种比转速离心泵的5种叶片数方案,研究不同流量工况下扬程和水力效率的变化,结果表明:不同比转速离心泵的扬程在整个流量范围内随叶片数的增加而升高,且小流量工况下扬程的上升速率均小于大流量工况,说明叶片数对不同比转速离心泵扬程的影响规律基本相同。
不同比转速离心泵的水力效率随叶片数的变化规律不同,低比转速离心泵设计工况点的水力效率随叶片数的增加呈现先升高后降低的趋势,叶片数为6时效率最高,泵最高效率点向大流量工况偏移;中高比转速离心泵的水力效率随叶片数的变化规律基本相同,设计工况点的水力效率随叶片数增加而升高,叶片数为8时达到最大值。
3.在外特性分析的基础上,研究了5种叶片数方案下不同比转速离心泵的内部流场特征,结果表明:随着叶片数的增加,不同比转速离心泵叶轮中间截面的压力分布更为均匀,且进口低压区范围变小。
中低比转速离心泵随着叶片数的增加,沿流线方向叶片载荷分布更为合理;而高比转速离心泵叶片载荷随着叶片数增加呈现较大的波动趋势。
通过分析叶轮中截面上相对速度与周向速度的分布可以看出,中低比转速离心泵随叶片数的增加,叶轮内速度分布更为均匀,出口尾迹-射流及二次流现象减弱,叶轮水力效率得到提高,这是因为更多的叶片数可以更好地约束液流,使得液流更为贴近叶片型线,泵内流动状况得到改善;而高比速离心泵由于流道较短,叶片扩散度较低,导致叶片对液流的约束较差,因此随叶片数增加,叶轮中间截面速度变化不大。
叶片数对离心泵性能影响的数值模拟研究李光曼，张鹏,赵盼盼，张欢，胡博文，魏 昇，马小津(合肥通用机械研究院有限公司，安徽合肥 23(1(188)摘 要：采用人-3湍流模型对离心泵不同叶片数进行了稳态数值模拟研究，并对其曲线进行了对比分析.结果表明，3叶片、5叶片、7叶片3种条件下，离心泵内部流场以及静压力分布稳定；同等流量条件下，3叶片离心泵的扬程最小，5叶片离心泵的扬程最大，7叶片离心泵位于二者之间；3种叶片最佳工况点分别为(101 L/niin, 0.57 ),(122 L/min,0.55)和(96 L/min,0.54)关键词:离心泵;叶片;性能曲线擞值模拟中图分类号:TH311 文献标识码：B DOI ： 10.16621 /ki.issn 1001 -0599.2019.04.211研究背景压力入口边界条件离心泵是我国重要的机械类产品，广泛应用于工业、农业以及环保领域。
有数据显示，泵工作所消耗的电量占到我国工业用 电量的四分之一。
提高泵的工作效率、降低能耗对于实现工业过程中节能减排具有重要意义叫离心泵内部流场对其性能具有重 要的影响叫离心泵主要有叶轮、蜗壳、泵轴、密封装置等组成.其 中叶片、蜗壳对泵的内部流场影响最大，也是国内外众多学者研究的重点。
目前，离心泵的性能以及优化研究主要是通过实验和数值模拟2种方法A%采用数值模拟的研究方法，分别对不同叶片数离心泵的 性能进行了数值模拟研究，重点研究了叶片数对离心泵内部流场以及静压力场的影响、叶片数对离心泵性能曲线的影响。
2离心泵模型离心泵叶轮入口直径D,”为3.5 cm,叶轮岀口直径D ”*为106 cm,叶片高20 cm,离心泵转速1500 r/min,叶片个数分别 为3个、5个和7个(图1)。
工质为水，密度1000 kg/m 】,动力黏 度 0.001 5 Pa-So3数值模拟方法3.1控制方程冏式(1)~(3)连续性方程为V (pu )=0(1)动量方程为泵扬程H=吃(4)Pg式中p ——流体密度,kg/m ‘u ——速度,m/s“----流体动力黏度,Pa ・sT ----流体温度,tF —体积力源项,N/m'I ——单位张量，取/=1P 。
不同导叶叶片数对离心泵径向力的影响何玉杰;李辉;李跃;叶欢;任志明【摘要】In order to investigate effect of guide vane number to radial force on impellers in centrifugal pump, in this article, by using SSTk-ω turbulent model, steady and unsteady numerical simulation withfive different guide vane numbers were performed to centrifugal pump, and the comparison of radial forces resulted from simulations with different condition was carried out. It was shown that with guide vane number of 6 the steepest curve of head and the smallest efficiency will be obtained; under other conditions the efficiency will be increased with the increase of guide vane number; also with the increase of guide vane number steady radial force will show the trend of decrease atfirst and then increase; under the same condition radial force and its direction in transient are changing and there is no rule for this kind of change; andfinally with guide vane number of 8 the curve of radial force is comparativelyflat.%为了探究离心泵不同导叶叶片数对其在叶轮上的径向力特性影响，采用SST k-ω湍流模型对5种导叶叶片数的离心泵进行定常和非定常数值模拟，并分别对其径向力特性进行比较分析。
叶片倾斜角对油气混输泵性能的影响马希金;张亚琼;张潮;崔生磊【摘要】以自主研发的YQH-100型三级轴流式油气混输泵为研究对象,基于Mixture模型的两相流理论,改变叶片倾斜角,在含气率(GVF)分别为0、10％、30％、50％和70％情况下,通过计算流体力学的分析方法对油气混输泵内部流动进行数值模拟,研究叶轮内部气相及压力分布情况,并对其外特性曲线进行分析.研究结果显示:在纯水工况下,叶片倾斜对扬程的影响较大,原模型M4的扬程较最差方案M1(叶片倾斜-10°)高8m;方案M3(叶片倾斜-4°)的扬程较原模型低1.4m,效率较原模型高0.14个百分点;在小流量工况下,原模型的效率较高;在不同含气率工况下,方案M3(叶片倾斜-4°)的增压比原模型低14kPa,效率较原模型高0.22个百分点;叶片适当倾斜一定的角度,可有效减小气团在叶片工作面轮毂侧的聚集面积,使混输泵内部气液两相均匀混合,提高混输泵效率;轴流式油气混输泵的最佳叶片倾斜角范围为-4°～0°.本研究可为油气混输泵的设计及水力优化提供参考依据.【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】6页(P22-27)【关键词】油气混输泵;含气率;内部流动;数值模拟;外特性曲线【作者】马希金;张亚琼;张潮;崔生磊【作者单位】兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃兰州730050;甘肃省流体机械及系统重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃兰州730050;兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TH312随着陆上石油的日益减少，人们越来越重视海底石油的开发。
海上原油产出物主要是油和气的混合物，同时还含有少量的水和砂，是一种多相混合物[1]。
叶片型线对离心油泵性能的影响叶片型线是离心泵叶轮流面与叶片厚度中分面或叶片工作面的交线。
叶片型线是决定叶片实际形状的重要几何要素。
叶片型线通过改变叶片表面流体动力负荷来决定离心泵水力性能。
一般可以通过三种方式改变叶片型线：⑴固定叶片进口角，改变出口角和包角；⑵固定叶片出口角和包角，改变进口角；⑶固定叶片进口角和出口角，改变包角。
以离心泵为例，以离心油泵为例，对第一种改变叶片型线的方式进行过实验研究。
本文以65Y60型离心油泵为例，对第二种改变叶片型线的方式进行实验研究，旨在检查第二种改变叶片型线的方式对离心油泵性能的影响，验证准三元叶片设计理论与方法是否有效。
首先采用准三元叶片设计方法以反问题方式设计两个叶片进口附近型线不同的三元叶轮，设计时保持叶片轴面形状与原来的一元叶轮相同。
然后将它们和原来的一元叶轮分别放入同一个泵体进行不同粘度下的性能实验，考察不同粘度下叶片型线对性能影响规律，为离心油泵叶轮水力设计提供依据。
2叶片设计方法与型线 2.叶片设计方法本文采用基于叶片骨面（涡面）的准三元叶片设计理论与方法设计离心油泵叶片。
设计时认为液体是理想流体，叶片骨面就是涡面。
涡面上有附着（束缚）涡。
涡面与S2rn流面形状相同。
严格地说，流动滑移前涡面与S2，m流面形状相同，流动滑移后涡面与S2m流面形状不相同，需要按一定的假设规律修正。
借助于分析S2rn流面流动与造型以后的叶片之间的不断迭代，设计出叶片骨面，最后加厚骨面得到三维实体叶片。
详细情况见。
准三元叶片设计方法由计算机完成。
采用面向对象的可视化高级语言编写了叶轮准三元流动分析程序和准三元叶片设计程序。
叶轮准三元流动分析程序包括贴体坐标生成程序和流场计算两个程序，它主要用于计算现有一元叶轮的内部流场，对流场进行诊断。
准三元叶片设计程序主要用于叶轮改型设计。
（背面）压力差与当地平均相对流速的速度头之比，利用Bern 货让方程也负荷系数可以化简为沈加咖pubi油吨Huse.（a）前盖板最大负荷差随扭角的变化利用该程序可以根据给定的离心泵设计参数，设计出叶轮轴面流道，计算出叶片形状，直到画出叶片剪裁图。
