2010年第38卷第1期流体机械文章编号：1005---0329(2010)叭删1—04大型斜式轴流泵装置能量特性研究刘君，郑源，周大庆，陈阳，肖玉平(河海大学，江苏南京210098)摘要：采用物理模型试验和数值模拟方法，对南方某大型斜式轴流泵装置的流态、能量特性等方面进行了分析和研究。研究表明，效率与流量关系曲线趋势吻合良好且随叶片安放角度的增大，吻合程度增高。在偏离设计工况时，效率误差在±5％之内，而在最优工况附近，误差进一步降低，一2。叶片安放角度时，最优工况效率误差为1．71％。关键词：斜式轴流泵；装置；能量特性；模型试验；数值模拟中图分类号：TH3文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．01．001StudyonEnergyCharacteristicsofLarge-scaleInclinedAxial-flow-pumpArrangementLIUJun，ZHENGYuan，ZHOUDa—qing，CHENYang，XIAOYu·ping(HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Thephysicalmodeltestandnumericalsimulationmethodwereusedforanalysisandstudyoftheenergycharacteris-ticsandcavitationcharacteristicsofaLarge—scaleInclinedaxial—flow—pumpstationinthesouthofChina．TheresultofstudyshowsthatthetendencyofCu1Telinearrelationshipbetweenefficiencyandflowisingoodagreement，andthecoincideimproveswhenbladeangleincreases．Inthedeviateddesignsituation．theeficiencyerroris±5％．Inthenearoptimumoperatingpointofpump，theeficiencyerrorfallsfurther，whenthebladeangleis一2，theeficiencyerrorofoptimumoperatingpointis1．71％．Keywords：inclinedaxial—flowpump；arangement；energycharacteristics；modelexperiment；numericalsimulation1前言采用物理模型试验和数值模拟计算方法，对南方某大型斜30。轴流泵装置的流动特性和能量特性近年来，为满足防洪、排涝、灌溉等要求，我国进行了研究，这对进一步优化改进斜式轴流泵型沿海地区兴建的泵站越来越多，这些新建的泵站式，以获得更好性能的水泵装置提供了参考。一般扬程较低，设计扬程约为2～4m，多数选用斜式泵站。其中斜式轴流泵因其良好的水力性能、2研究方法较小的开挖深度等优点，受到了更多的关注，尤其是低扬程大流量工况下，在传统立式、卧式机组不某泵站安装了4台2000ZXB15—3．2斜式轴适合使用，贯流机组又不十分完善的情况下，斜式流泵机组，机组叶轮直径为2000ram，单机设计流轴流机组是一种比较好的选择¨。然而由于泵轴量为15m／s，水泵转速为187．5r／min，总装机容量倾角越大，流道弯曲得越厉害，这可能导致流道的3200kW，工程等别为Ⅱ等，工程规模为大(2)型。流态不好，降低泵站装置的效率。目前国内外对2．1物理模型试验方法斜式轴流泵的水力性能研究还不成熟，本文同时分别调整叶片安放角为±4。、±2。及0。进行收稿日期：20o9一l0一l6修稿日期：2009一l2—14基金项目：“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAB04A03)2FLUIDMACHINERYVo1．38No．1，2010，试验。试验台循环管路系统横剖图如图1所式中Q——模型泵流量，m／s示，试验台按照SL140—2006(水泵模型及装置模日——模型泵装置扬程，m型验收试验规程》进行设计与建造，试验综合n——模型泵转速，r／min误差为4-0．4％。试验台为立式封闭循环系统，总模型泵输人轴功率，kW容量为50m，主要设备由尾水箱、压力水箱、电磁——泵轴扭矩，N·m流量计、供水泵(或辅助泵)、电动闸阀、手动蝶Ⅳn——空载功率，kW阀、00管道等组成。试验台主要参数为：扬程2．2数值模拟方法H=一5—20m