轴流泵的问题研究
轴流泵是利用叶轮在水中旋转时产生的推力将水提升的，高邮轴流泵，这种泵由于水流进入叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称轴流泵。 轴流泵按泵轴的安装方式分为立式、卧式和斜式三种，它们的结构基本相同。目前使用较多的是立式轴流泵。主要零部件有：喇叭管、叶轮、导叶体、出水弯管、轴和轴承、填料函等。 关于轴流泵在失速工况和空化工况下的水力性能及流动特性，前人的研究工作取得了一定的成果，但同时也存在一些不足。
(1)虽然前人通过实验研究发现了轴流泵失速工况下叶轮进出口回流、旋涡等不良流动现象，但对叶轮内部流场特性的研究还不够充分，特别是对失速工况下造成轴流泵性能曲线出现“马鞍区”的内部流动机理、叶轮进出口回旋流动形成及其影响因素的分析还很少。
(2)轴流泵内部的空化现象以多种形式存在，而目前泵内空化流场的可视化观测主要集中于叶梢处和叶顶间隙内，针对叶片表面空化流动的研究相对较少。另外，根据水翼空化的研究成果，相比间隙涡空化对水翼水动力特性产生的影响，水翼表面的空化流动对其影响更为关键。因此，有必要开展轴流泵叶片表面空化流动的研究，不锈钢轴流泵，以分析不同空化发展阶段叶片表面空化流动的演化特点和对泵性能的影响规律。
(3)CFD技术己在轴流泵性能预测、内部流动分析以及结构优化等各方面得到了广泛应用，并取得了一定的研究成果。虽然传统的基于涡粘假设的湍流模型在目前工程湍流计算中得到广泛应用，但此类模型一方面无法准确捕捉泵内部非稳态的流动结构，另一方面无法准确反映流线弯曲引起的流动曲率效应。因此，研究一种兼顾计算效率、能包含更多流动尺度信息、又对流动曲率效应敏感性较强的预测模型，对于完善轴流泵数值研究的理论以及工程应用具有重要意义。
轴流泵的构造
轴流泵就叶片固定方式和调节方法可分为固定式、半调节式和全调节式。图1-24为半调节式立式轴流泵结构图，它由叶轮，进水喇叭管，导水叶片、出水弯管和轴密封机构等主要部件组成。导水叶片间的流道呈扩散形，使从叶轮流出的水由斜向导为轴向流入出水弯管。这样一方面消除水旋转所产生的能量损失，同时也将水流的一部分动能转换为压能，从而提高了水泵的效率。为防止运行时泵轴的摆动，小型 轴流泵，一般在轴的上、下端设置两个导（向）轴承。其材质多采用水润滑的橡胶或尼龙制成，当泵抽取混水时，轴流泵，为防止泥沙对轴承和轴的磨损，应由专门的清水系统进行润滑，以延长其使用寿命。叶轮上的叶片可根据所需流量和扬程大小调节其安放的角度，当需要调节时，将固定于轮毂上的叶片调节螺母松脱，转动叶片到所需倾角即可。 全调节式叶轮是通过一套油压调节机构来改变叶片的安装角，不需停机即可进行，机 构较复杂，多用于大型轴流泵站中。 固定式叶轮轴流泵是一种小型轴流泵（叶轮直径一般在250mm以下），叶片和轮毂浇铸为一整体，其结构简单，扬程低（2～5m），流量较小（100～600m3/h），适用于河、渠两岸平坦地形的小型提水灌溉和排水。
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