离心式水力空化发生器空化空蚀机制试验研究

王 健 ，刘厚林 ，Matevž Dular

（1. 泰州学院船舶与机电工程学院，泰州 225300；2. 江苏大学流体机械及工程技术研究中心，镇江 212013；3. Laboratory for Water and Turbine Machines, Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana, Ljubljana 1000, Slovenia）

离心式水力空化发生器空化空蚀机制试验研究

王 健1，刘厚林2，Matevž Dular3

（1. 泰州学院船舶与机电工程学院，泰州 225300；2. 江苏大学流体机械及工程技术研究中心，镇江 212013；3. Laboratory for Water and Turbine Machines, Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana, Ljubljana 1000, Slovenia）

该文对一台转子-定子型离心式水力空化发生器的性能进行了系统的试验研究，以寻求其空化生成机制并与空蚀分布之间的关系。可视化试验结果表明空化发生器内存在楔形槽空化、转子叶齿和定子叶齿前缘空化。通过水听器测量了空化发生器蜗壳侧面位置的压力脉动情况，在相同转速下压力脉动随着流量的增加而增大，压力脉动周期不变；在相同流量下压力脉动随着转速的增加而增大，周期减小：50 Hz时压力幅值为30 Hz时的2.5倍，周期缩短0.001 s。油墨法试验结果显示空蚀主要发生在转子叶齿尾端和中部，定子叶齿前缘空泡附着部分及尾端。楔形槽空化是造成破坏的主要原因，因其空化强度最高且空泡溃灭行为离固壁表面最近。该研究可为离心式空化发生器的研发提供参考。

水力；离心泵；空化；空化发生器；空蚀；可视化试验

0 引 言

一直以来空化都是制约水力机械发展的阻碍[1-4]，但随着近年来对空化的理解与研究越发深入，研究人员发现若对空化的高湍流和高能量转换特性加以利用，空化可以成为一种具有广泛应用前景的技术手段。不但可以加速化学反应[5]、清洗管道[6]、处理污水[7-9]，还可以为鱼雷等水下兵器减阻[10]。……