导叶时序效应对液力透平性能影响的研究

柴立平，张舜鑫，陈 亮，潘凤建

(1.合肥工业大学，安徽 合肥 230009；2.安徽省科学技术研究院，安徽 合肥 230031；3.安徽南方化工泵业有限公司，安徽 泾县 242000)

0 引 言

导叶广泛应用于泵和压缩机等方面，其形成了一种非常重要的流通通道。导叶可以用在单级离心泵中来减少径向力，也可以应用于多级泵中将液体的动能转换为压力能。然而，一些复杂的流动特性，如不稳定交互是由于转子和定子之间的相对运动而产生的，这些流动特性对泵的外特性有很大的影响。不稳定的交互作用产生高压脉动可以引起不稳定的动态力，动态力引起振动并对泵造成损害。

时序效应即改变叶栅(动叶与动叶或静叶与静叶)之间周向相对位置对叶轮机械机组性能的影响。时序效应研究最早源自于涡轮机械，近年来国内外学者对涡轮、压缩机等导叶时序效应做了大量研究，也有学者对单级离心泵导叶时序效应做了研究。ARNONE等[1]采用标准三维方法研究了时序效应对低压透平及非定常流动的影响，对静叶进口边的非定常压力分析，指出了最优时序位置。BOHN等[2]采用数值模拟方法对一两级轴流透平的第二个静叶时序位置进行了优化，得到了一个效率最高的静叶时序位置。还有学者对离心泵内部的时序效应进行了研究，并对一些特定的离心泵的叶轮和导叶的时序布置给出了一些建议[3-7]。也有学者采用数值模拟和试验结合对比的方法，研究了叶轮参数和时序效应对导叶式离心泵内非定常压力脉动的影响，得出导叶时序对叶轮与导叶的动静干涉引起的压力脉动强度较为明显，并指出了导叶最佳参考安装位置[8-10]。……