驼峰特性是抑制轴流泵稳定运行的主要因素,驼峰特性的具体表现为当轴流泵运行到小流量工况下时,轴流泵扬程下降明显,在这之前,轴流泵振动、噪音以及泵内部的空化已经发生,严重影响泵组的安全运行。通过数值模拟方法对轴流泵驼峰现象和内部波动流动特性进行了深入的研讨,分析在小流量工况下导致轴流泵性能下降的内部流动特性。与此同时,针对偏工况下的驼峰现象,以及泵内部的脱流,旋涡以及压力脉动等不稳定特性提出了相对应的改良方法,本文具体结论如下:当泵偏离设计工况点运行时,由于叶轮进口冲角增大,导致叶轮通道内产生脱流、旋涡等紊乱流动现象,降低泵的水力性能。本文采用流体力学分析方法对轴流泵内部流场进行了研究,结果表明:泵在偏离设计工况点进入小流量工况运行时,存在明显的驼峰区域,轴流泵的扬程曲线和效率曲线出现明显下降趋势。在临界失速工况下,叶片进口吸力面靠近轮缘处及叶片出口靠近轮毂处均出现了脱流;在深度失速工况下,脱流发展剧烈,并与来流共同作用形成稳定的涡旋结构,阻塞整个流道。为了减小轴流泵失速工况下叶片进口预旋引起的冲角变大,提高小流量工况下的扬程,本文应用了一种轴流泵进口开槽技术,即在轴流泵进口壁面一周沿轴向方向开槽,分析其对轴流泵内部流场的影响及驼峰现象的改善作用。研究表明:在小流量工况下,轴向开槽可以减小叶轮进口环量和冲角,可以减小叶片背部的脱流,驼峰现象得到明显改善。同时发现,开槽深度是改善轴流泵小流量工况下驼峰现象重要因素之一,当槽深与叶轮直径比为0.02时,叶轮内的通道涡几乎完全消除,轴流泵扬程、效率均有提高,低频压力脉动减弱,从而消除了轴流泵的驼峰现象,保证了轴流泵安全稳定运行。本文在着重研究轴向槽的深度对轴流泵性能的改善作用外,同时,发现不仅轴向槽的深度会影响轴流泵的驼峰现象,轴向槽的数量及长度也在一定程度上影响轴流泵的性能。研究表明,随着轴向槽数目的增多,消除驼峰现象的效果越明显,但压力脉动会变得更加剧烈。