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1、第32卷第13期242016年7月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)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(yáng)州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)院，揚(yáng)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(dǎo)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(jìn)行了數(shù)值仿真模擬計(jì)算，并對豎井式貫流泵裝置外特性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，
2、試驗(yàn)結(jié)果表明設(shè)計(jì)工況點(diǎn)揚(yáng)程和效率的模擬結(jié)果和試驗(yàn)誤差在1％以內(nèi)，非設(shè)計(jì)工況誤差偏大。計(jì)算結(jié)果表明：進(jìn)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(jìn)水流道出口的面積加權(quán)均勻度分別為92．8％、95．2％，1．25倍設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)流量工況點(diǎn)，此時(shí)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(yáng)程以1．27m為分界線，揚(yáng)程低時(shí)豎井貫流泵裝置整體性能較好，揚(yáng)程高時(shí)軸伸貫流泵裝置性能較好。該研究可為低揚(yáng)程泵站的選型提供參考。關(guān)鍵詞：泵；計(jì)算機(jī)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(xiàn)標(biāo)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(xué)報(bào)，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(jī)發(fā)展而來【l】，因其進(jìn)出水流道順直結(jié)構(gòu)簡單，一方面能為葉輪進(jìn)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(yáng)程大型泵站工程中逐漸應(yīng)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(yáng)程泵站121，美國在多年
6、的泵站設(shè)計(jì)與建設(shè)中形成了國家標(biāo)準(zhǔn)【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(chǔ)建設(shè)的大力支持和城市防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用逐漸普及起來。張仁田等p11盼析了不同結(jié)構(gòu)型式貫流式水泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、水力性能和經(jīng)濟(jì)收稿日期：2015—09—30修訂13期：2016—03—10基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51376155)；江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建
7、設(shè)工程資助項(xiàng)目(PAPD)；江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK20150457)；揚(yáng)州市揚(yáng)州大學(xué)研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)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?yàn)楸眉氨醚b置的優(yōu)化研究。揚(yáng)州揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)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(dǎo)師，研究方向?yàn)榱黧w機(jī)械設(shè)計(jì)、復(fù)雜工程系統(tǒng)科學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)和泵站自動化等。揚(yáng)州揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)院，225009。Email：tangfp@yzu．edu．
8、cn指標(biāo)；揚(yáng)州大學(xué)與江蘇大學(xué)相關(guān)學(xué)者It2一叼指出了流道水力損失對低揚(yáng)程泵站的關(guān)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(jìn)出水流道的流態(tài)及水力性能進(jìn)行了分析；陸林廣等[20-221對貫流泵裝置進(jìn)行了水力性能優(yōu)化；劉超等123-M]開發(fā)出高性能的豎
