高扬程两级双吸离心泵时序效应研究

因叶轮与导叶的周向相对位置变化而产生的时序效应对水泵性能有直接影响。本文针对一台两级叶轮均为6叶片的双进口两级双吸离心泵首级叶轮、过渡流道和第二级叶轮所组成的相位分别为0°、15°、30°及45°等4种方案，对0.6Q、1.0Q及1.2Q等3种典型工况下的水泵瞬态特性进行了研究，分析了过流部件压力脉动频域特征，总结了压力脉动及叶轮径向力变化规律。研究表明：两级双吸离心泵叶轮相位对水泵扬程及效率的影响不显著，偏差在2%以内，但相位对水泵过渡流道和压水室压力脉动影响大，在设计工况下，相对于0°、15°及45°方案，30°方案对过渡流道入口隔舌处压力脉动主频幅值削减度分别达70%、38%和40%；对压水室隔舌处压力脉动主频幅值削减度分别达31%、18%和22%。4种方案对应的离心泵叶轮径向力在各工况下均呈周期性变化，且30°方案下叶轮所受到径向力最小。为保证水泵安全稳定运行，建议两级双吸离心泵首级叶轮与第二级叶轮在圆周向呈对称交错安装。本文研究成果为高扬程多级离心泵的优化设计和稳定运行提供了科学依据