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1、第32卷第13期242016年7月農(nóng)業(yè)工程學報TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01．32No．13Jul．2016豎井與軸伸貫流泵裝置水力特性比較謝榮盛，湯方平※，劉超，楊帆，石麗建，謝傳流(揚州大學水利與能源動力工程學院，揚州225100)摘要：為比較豎井與軸伸貫流泵裝置的水力特性，借助大型商用CFD軟件在水泵水力模型、導葉以及流道總長度保持不變的情況下，對豎井和軸伸貫流泵裝置進行了數(shù)值仿真模擬計算，并對豎井式貫流泵裝置外特性進行了試驗驗證，
2、試驗結果表明設計工況點揚程和效率的模擬結果和試驗誤差在1％以內(nèi)，非設計工況誤差偏大。計算結果表明：進水流道水力損失較小但是能夠影響著水泵性能的發(fā)揮，豎井與軸伸進水流道出口的面積加權均勻度分別為92．8％、95．2％，1．25倍設計流量工況下，葉輪的效率在豎井內(nèi)比在軸伸貫流泵裝置內(nèi)效率最多低1．3％。出水流道的水力損失較大并影響著泵裝置的性能曲線，軸伸與豎井出水流道水力損失最大值出現(xiàn)在0．59倍設計流量工況點，此時軸伸出水流道內(nèi)水力損失值為0．459m，豎井直管出水流道內(nèi)水力損失值為0．741m，軸伸貫流泵裝置效率比豎井高了3
3、．5％。算例中揚程以1．27m為分界線，揚程低時豎井貫流泵裝置整體性能較好，揚程高時軸伸貫流泵裝置性能較好。該研究可為低揚程泵站的選型提供參考。關鍵詞：泵；計算機仿真；水力特性；貫流泵；水力損失doi：10．119750．issn．1002—6819．2016．13．004中圖分類號：TVl31；TH3文獻標志碼：A文章編號：1002—6819(2016)一13—0024—07謝榮盛，湯方平，劉超，楊帆，石麗建，謝傳流．豎井與軸伸貫流泵裝置水力特性比較【J】．農(nóng)業(yè)工程學報，2016，32(13)：24-30．doi：10．1
4、1975／j．issn．1002-6819．2016．13．004http：／／www．tcsae．orgXieRongsheng，TangFangping，LiuChao，YangFan，ShiLijian，XieChuanliu．Comparisonofhydraulicperformancebetweenverticalshaftandshaftextensiontubularpumpingsystem[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineerin
5、g(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(13)：24—30．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．119750．issn．1002-6819．2016．13．004http：／／www．tcsae．org0引言貫流泵裝置從貫流式水輪機發(fā)展而來【l】，因其進出水流道順直結構簡單，一方面能為葉輪進口提供良好的人流條件，另一方面水力損失較低，水力性能較好，在低揚程大型泵站工程中逐漸應用起來，如荷蘭的愛莫頓排水泵站，日本的新川河口排水泵站等大型低揚程泵站121，美國在多年
6、的泵站設計與建設中形成了國家標準【3】。目前的國外研究主要集中在葉輪的壓力脈動，以及葉輪動靜干涉，氣蝕，失速等方面【4_q，而對于泵裝置的整體性能研究較少。中國的貫流泵裝置發(fā)展較晚，隨著中國對水利基礎建設的大力支持和城市防洪排澇標準的不斷提高，對貫流泵裝置的不懈努力和研究，貫流泵裝置本身也越來越完善，在工程中的應用逐漸普及起來。張仁田等p11盼析了不同結構型式貫流式水泵的結構特點、水力性能和經(jīng)濟收稿日期：2015—09—30修訂13期：2016—03—10基金項目：國家自然科學基金項目(51376155)；江蘇高校優(yōu)勢學科建
7、設工程資助項目(PAPD)；江蘇省自然科學基金資助項目(BK20150457)；揚州市揚州大學研究生科研創(chuàng)新項目資助(KYLX1346)作者簡介：謝榮盛。男，湖北荊州人，博士生。主要研究方向為泵及泵裝置的優(yōu)化研究。揚州揚州大學水利與能源動力工程學院．225009。Email：xrszilan21@163．conl※通信作者：湯方平，教授，男，浙江金華人，教授，博士生導師，研究方向為流體機械設計、復雜工程系統(tǒng)科學優(yōu)化設計和泵站自動化等。揚州揚州大學水利與能源動力工程學院，225009。Email：tangfp@yzu．edu．
8、cn指標；揚州大學與江蘇大學相關學者It2一叼指出了流道水力損失對低揚程泵站的關鍵性影響作用，分析了人口流態(tài)對軸流泵性能的影響；陳松山等117—19]對貫流泵裝置的進出水流道的流態(tài)及水力性能進行了分析；陸林廣等[20-221對貫流泵裝置進行了水力性能優(yōu)化；劉超等123-M]開發(fā)出高性能的豎
