离心泵空化现象的模拟试验研究*

夏远志，明廷锋，苏永生，曹玉良

(海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033)

0 引言

离心泵与其他类型的泵相比较具有体积小、扬程高、性能平稳等特点，广泛应用于工业和城市给排水、炼化、远距离送水、采油等配套设备中。

在离心泵运行过程中，较易发生空化现象，空化现象对离心泵的危害巨大，影响机械的运行效率，严重时会使泵产生汽蚀故障［1-2］。因此，对空化现象进行监测研究，为离心泵的科学合理使用提供重要保障，不仅能够有效防止离心泵因长时在空化区工作而产生空化汽蚀故障，提高装备使用寿命，还可以节省大量维修经费，具有较高的应用价值［3］。

国内外学者对空化监测方法主要有噪声法、压力法、振动法、高速摄影法以及超声监测法等［4］。本研究开展离心泵空化现象模拟试验研究，设计并搭建一个离心泵综合试验平台，使用美国NI 公司的Lab-VIEW 软件来编制离心泵空化监测系统，模拟离心泵空化现象，通过记录离心泵进、出口瞬态压力值，判断空化状态，并对离心泵空化状态前后的振动信号和水声信号的变化进行特征提取，为空化状态的识别提供判断依据。

1 综合试验平台及试验方案

1.1 离心泵综合试验平台设计及组成

试验台主要由离心泵机组、水箱、管道、流量计、传感器、阀门等组成。离心泵机组选用顺达公司型号为CIS-125-100-200 的卧式离心泵机组，采集系统为北京阿尔泰科技发展有限公司生产的USB2815 数据采集卡，最高采样频率为250 kHz，16 通道A/D 输出，并附带4 通道D/A 输入，可实现利用软件对离心泵进、出口电动阀、电动机转速进行调整控制。……