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对叶轮机械而言,静子/静子、转子/转子叶片的周向位置不同,其上游部件的尾迹对下游部件的附面层及分离层影响不同的现象称为时序效应。近年来,时序效应在径流式与轴流式气力机械中广泛应用,气动性能得到很大提高。为探讨时序位置对整台离心泵性能的影响,本文采用三维粘性非定常数值方法,分别以带有诱导轮和前置导叶的单级离心泵为研究对象,主要研究内容及结论如下: 通过分析诱导轮和叶轮在三种不同时序位置下离心泵的水力性能,发现:随着诱导轮和叶轮之问圆周方向角度的逐渐增大,离心泵的扬程和效率都呈现出先增大后减小的趋势,叶轮内压力最低点出现在叶片吸力面靠近轮毂的位置,且最低压力值呈现出先增大后减小的趋势。CL1时序位置时,离心泵的扬程最高,比最低扬程高约1.2m;效率最大,比最低效率大1.32%;叶轮内最低压力区的压力值最大,低压区的面积最小,水力性能相比之下最好。在此基础上,以离心泵水力性能相对较好的时序位置为初始位置,分析了设计工况下诱导轮相对叶轮在三种轴向距离下离心泵的内部流动特性,发现:当轴向距离从0.05D1增加到O.1D1时,离心泵的扬程提高了0.7m,效率增加了1.77%,空化性能明显改善;从0.1D1增加到0.15D1时,离心泵的扬程提高了0.33m,效率增加了0.6%,空化性能改善不明显。诱导轮合理的时序位置和轴向位置可以改善离心泵的水力性能。 通过分析前置导叶和径向导叶在四种不同时序位置下离心泵的水力性能,发现:随着前置导叶和叶轮之间圆周方向角度的逐渐增大,扬程呈先减小后增大再减小的趋势,差异不大;效率的变化趋势刚好相反,cL1时序位置时离心泵的效率最高,比最低效率高1.01%。时序位置对离心泵的水压脉动的主频和幅值都有影响,CL1时序位置时水压脉动主频的幅值相对较小,水力冲击相对较小,因而水力损失相对较小。前置导叶合理的时序位置可以改善离心泵的水力性能。