长短叶片离心泵叶轮内部流动的PIV测量.pdf

2007年2月农业机械学报第38卷第2期

长短叶片离心泵叶轮内部流动的PIV测量3

陈松山周正富葛强耿卫明闻建龙罗惕乾

【摘要】设计了一副长短叶片各5个间隔布置的离心泵叶轮,应用二维粒子图像速度仪(2D2PIV)成功测试了
大流量、设计流量和小流量3种工况下长短叶片同一叶槽内的瞬时流场。测试结果充分揭示了长短叶片叶轮内速度
矢量场特征及长叶片吸力面、压力面和短叶片压力面、吸力面相对速度随叶轮半径的变化规律。分析了3种工况下
相对速度沿圆周方向的变化规律。
关键词:离心泵长短叶片PIV测量流场
中图分类号:TH311;TV136+12文献标识码:A

PIVMeasurementofInternalFlowinCentrifugal
PumpImpellerwithSplitters

ChenSongshan1,2ZhouZhengfu1GeQiang1GengWeiming1WenJianlong2LuoTiqian2
(11YangzhouUniversity21JiangsuUniversity)

Abstract

Afive2bladedcentrifugalpumpimpellerwithfivesplitterswasdesignedfortheexperiment.
Detailed2D2PIVmeasurementsofflowfieldsaboutthreedifferentfluxesinsidethesamerotating
blade2to2bladepassagehavebeensuccessfullyperformedinconjunctionwiththeoverallpump
performancemeasuredseparately.Thecomplexinternalflowpatternswereacquiredandthe
relativevelocityvaryinglawnearthesuctionsurfacesandpressuresurfacesoflongbladesandthe
operationsidesandoppositesidesofshortbladeswerealsorevealed.Blade2to2bladedistributions
oftherelativevelocityaboutthreefluxeswereobtainedatdifferentradialstations.
KeywordsCentrifugalpump,Impellerwithsplitters,PIVmeasurement,Flowfield

叶轮长短叶片间隔布置进行过研究;此后,王集忖、
引言
查森、梁永仪、袁寿其等对长短叶片偏置进行了试验
长短叶片离心泵研究始于20世纪70年代,前苏研究,也证实了增加短叶片后可改善低比转数泵性
[1][2～4]
联ХлопенковПР设计了两段变曲率大出口角(B2能。王乐勤、朱祖超等采用长、中、短叶片结合,
=90°)长短叶片复合式叶轮,研究表明:泵扬程明显研制了低温(高温)高速复合式叶轮离心泵等。齐学
增加,效率在大流量区提高5%～15%,汽蚀、噪声也义[5]、徐洁[6～7]则从势流理论和数值计算上进行了

得到改善。ВеселовВИ按文献[1]中建议,对ns=34分析。综上所述,国内外学者基于离心泵传统的设计

的ЦНА2ö60型泵加大出口角B2至90°和130°,研究也方法、设计经验、势流分析及外特性试验研究取得一
得出了类似的结论。我国博山水泵厂最早对离心泵些有价值的成果;但分流短叶片的几何参数合理确

收稿日期:20050812
3江苏省高校自然科学基金基础研究项目(项目编号:06KJB470126)和江苏省重点实验室开放基金资助项目(项目编号:KJS02025)
陈松山扬州大学能源与动力工程学院副教授博士生(江苏大学),225009扬州市
周正富扬州大学能源与动力工程学院硕士生
葛强扬州大学能源与动力工程学院副教授博士生(河海大学)
耿卫明扬州大学能源与动力工程学院硕士生
闻建龙江苏大学能源与动力工程学院教授博士,212013镇江市
罗惕乾江苏大学能源与动力工程学院教授博士生导师
第2期陈松山等:长短叶片离心泵叶轮内部流动的PIV测量99

定仍未真正解决。这就需要对长短叶片离心泵内部置上,短叶片入口适当向长叶片吸力面偏置,取H1=

的流场结构和能量损失的发生机理进行深入研究。5°、H2=0°。短叶片出口相对液流角与长叶片相同。
试验测试是研究泵内部流场最基本和可信的研试验在江苏省水利动力工程重点试验室(PIV
究方法。随着近代光学、激光技术、计算机技术、图象室)进行。试验装置包括:212kW变速电机配IHF