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技術(shù)文章
進(jìn)口回流的控制
點(diǎn)擊次數(shù)：1526 發(fā)布時(shí)間：2015-7-24
目前，雖然離心泵葉輪進(jìn)口回流的發(fā)生機(jī)理還尚不明確，但研究人員通過(guò)對(duì)該現(xiàn)象的分析已經(jīng)找到了控制進(jìn)口回流的一些方法。從控制原理上來(lái)分，對(duì)回流的控制可分為主動(dòng)控制和被動(dòng)控制。主動(dòng)控制即外加能量的控制；被動(dòng)控制即不加能量的控制。前者需要外加的能量消耗，有時(shí)會(huì)得不償失；后者雖然不需要外加的能量，但往往以犧牲某種流體動(dòng)力性能為代價(jià)，例如為了使葉輪產(chǎn)生更大的升力，常常伴隨著阻力的迅速增加。強(qiáng)制預(yù)旋是一種比較有效地控制葉輪入口二次流的方法，其通過(guò)在葉輪入口強(qiáng)制加入與葉輪同向或反向的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，來(lái)重新組合葉輪入口的流動(dòng)結(jié)構(gòu)，達(dá)到延緩回流的目的。
根據(jù)水泵的基本能量方程式，由于葉輪前存在預(yù)旋，使水泵的揚(yáng)程有所降低，其降低量大致與流量Q成正比。揚(yáng)程的降低程度還與水泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速小的降低量較少，轉(zhuǎn)速大的降低量十分明顯。揚(yáng)程降低量與流量成正比的這一規(guī)律有利于獲得連續(xù)下降的H-Q曲線(xiàn)。這對(duì)于低比轉(zhuǎn)速水泵來(lái)水更為需要，因?yàn)榈捅绒D(zhuǎn)速水泵的H-Q曲線(xiàn)比較平坦。
在葉輪前的直錐管進(jìn)水室內(nèi)或直錐管進(jìn)水室前設(shè)置可調(diào)導(dǎo)葉，通過(guò)改變導(dǎo)葉的角來(lái)改變預(yù)旋的大小，以獲得不同角時(shí)的H-Q曲線(xiàn)，便于擴(kuò)大運(yùn)行工況的調(diào)節(jié)范圍，節(jié)省能源。
當(dāng)導(dǎo)葉出口角大于90度時(shí)，形成負(fù)預(yù)旋。根據(jù)水泵的基本方程式，H-Q曲線(xiàn)應(yīng)上移。但此時(shí)由于液流的漩渦損失摩擦損失增大，使H-Q曲線(xiàn)上移不甚明顯甚至還會(huì)稍許下移，而軸功率卻急劇增大，效率明顯下降。所以負(fù)預(yù)旋不可取，應(yīng)避免出現(xiàn)。
誘導(dǎo)輪是一種正向強(qiáng)制預(yù)旋裝置。由于誘導(dǎo)輪的這一特性，因此，雖然它能提高水泵的抗空話(huà)性能，但在一定的范圍會(huì)導(dǎo)致葉輪進(jìn)口回流的誘發(fā)流量上升，當(dāng)水泵工作在小流量時(shí)易發(fā)生回流現(xiàn)象。所以誘導(dǎo)輪裝置不適合在小流量下運(yùn)行，僅適合在偏大流量下運(yùn)行，此時(shí)誘導(dǎo)輪可提高水泵的抗空化性能。當(dāng)誘導(dǎo)輪在小流量下運(yùn)行時(shí)，有可能會(huì)在葉輪進(jìn)口誘發(fā)回流。當(dāng)回流強(qiáng)度較大時(shí)，回流漩渦中心壓強(qiáng)較低，也有可能產(chǎn)生空化，對(duì)于經(jīng)常工作在小流量下的水泵應(yīng)盡量避免使用誘導(dǎo)輪。
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根據(jù)水泵的基本能量方程式，由于葉輪前存在預(yù)旋，使水泵的揚(yáng)程有所降低，其降低量大致與流量Q成正比。揚(yáng)程的降低程度還與水泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速小的降低量較少，轉(zhuǎn)速大的降低量十分明顯。揚(yáng)程降低量與流量成正比的這一規(guī)律有利于獲得連續(xù)下降的H-Q曲線(xiàn)。這對(duì)于低比轉(zhuǎn)速水泵來(lái)水更為需要，因?yàn)榈捅绒D(zhuǎn)速水泵的H-Q曲線(xiàn)比較平坦。
在葉輪前的直錐管進(jìn)水室內(nèi)或直錐管進(jìn)水室前設(shè)置可調(diào)導(dǎo)葉，通過(guò)改變導(dǎo)葉的角來(lái)改變預(yù)旋的大小，以獲得不同角時(shí)的H-Q曲線(xiàn)，便于擴(kuò)大運(yùn)行工況的調(diào)節(jié)范圍，節(jié)省能源。
當(dāng)導(dǎo)葉出口角大于90度時(shí)，形成負(fù)預(yù)旋。根據(jù)水泵的基本方程式，H-Q曲線(xiàn)應(yīng)上移。但此時(shí)由于液流的漩渦損失摩擦損失增大，使H-Q曲線(xiàn)上移不甚明顯甚至還會(huì)稍許下移，而軸功率卻急劇增大，效率明顯下降。所以負(fù)預(yù)旋不可取，應(yīng)避免出現(xiàn)。
誘導(dǎo)輪是一種正向強(qiáng)制預(yù)旋裝置。由于誘導(dǎo)輪的這一特性，因此，雖然它能提高水泵的抗空話(huà)性能，但在一定的范圍會(huì)導(dǎo)致葉輪進(jìn)口回流的誘發(fā)流量上升，當(dāng)水泵工作在小流量時(shí)易發(fā)生回流現(xiàn)象。所以誘導(dǎo)輪裝置不適合在小流量下運(yùn)行，僅適合在偏大流量下運(yùn)行，此時(shí)誘導(dǎo)輪可提高水泵的抗空化性能。當(dāng)誘導(dǎo)輪在小流量下運(yùn)行時(shí)，有可能會(huì)在葉輪進(jìn)口誘發(fā)回流。當(dāng)回流強(qiáng)度較大時(shí)，回流漩渦中心壓強(qiáng)較低，也有可能產(chǎn)生空化，對(duì)于經(jīng)常工作在小流量下的水泵應(yīng)盡量避免使用誘導(dǎo)輪。
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