水泵汽蚀试验问题分析.pdf

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1、第32卷第1期人民黄河VoI．32．No．12010年1月YELLOWRIVERJan．，2010【水利水电工程】水泵汽蚀试验问题分析陈阳，郑源，唐锋，肖玉平(1．河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098；2．二滩水电开发有限责任公司培训中心，四川攀枝花617000)摘要：结合水泵模型装置性能试验，对模型泵汽蚀试验方法的选取、数据的采集方式以及数据处理时应注意的问题进行了分析。研究表明：在允许范围内，临界汽蚀余量越小，水泵的汽蚀性能越好。采用逐次抽真空的方式后。水泵扬程基本保持不变。试验误差较小。关键词：水泵；汽蚀试验；有效汽蚀余量中图分类号：TV675文献标识码：Adoi：1

2、0．3969／j．issn．1000—1379．2010．01．0401概述NPSH=一hv—h一(1)PgPgPP．汽蚀问题是影响水泵效率和使用寿命的重要问题之一。式中：二三为大气压强；为试验水温下水的饱和蒸汽压强；hPgPg汽蚀现象较为复杂，由于受到水流中含气量、压强分布、来流紊为真空表测点的真空度；h为泵叶轮中心至真空表进水口的高流度、黏性程度以及壁面物性等多种因素的影响，因此单从理程差。论角度研究汽蚀问题非常困难J。近年来随着计算机技术的由式(1)可见，有效汽蚀余量的大小只与作用于液面上的发展，数值模拟技术开始应用于汽蚀问题的研究，如王智勇大气压力、水泵安装高度、水泵装置进水

3、部分的水力损失及当利用FLUENT软件进行了水力空化的数值模拟，但其只是在特时的温度汽化压力水头等因素有关，而与水泵本身的因素无定的文丘管里面进行水力空化研究，不具有普遍意义。关。笔者结合某水泵模型装置性能试验，对模型泵汽蚀试验方一台水泵是否发生汽蚀，是由泵本身条件与装置条件共同法的选取以及水泵汽蚀性能的判定进行了分析研究，对试验过决定的。NPSH与NPSH~随Q的变化关系见图1。由图1可以看程中数据的采集方式以及流量偏大问题进行了探讨。出：随着流量的增加，泵的必需汽蚀余量增加，而有效汽蚀余量减小。在两曲线交点K的左边，有效汽蚀余量大于必需汽蚀余2试验设施量，水泵不会发生汽蚀；在K的

4、右边，有效汽蚀余量小于必需汽蚀余量，水泵将发生汽蚀，点被称为临界汽蚀余量』。试验台按照《水泵模型验收试验规程》(sLl40_97)进行由上述分析可知，临界汽蚀余量在评价水泵汽蚀性能中起设计与建造，试验综合误差e≤0．5％。试验台为立式封闭循环着决定性的作用，在K点时NPSH=NPSH，在允许范围以内；系统，总容量为50m，主要设备有尾水箱、压力水箱、电磁流量ⅣPS日越小，要求装置提供的ⅣP5日越小，泵的抗汽蚀性能就计、供水泵、电动闸阀、手动蝶阀、直径500mm的管道等。试验越好。因此，本次汽蚀试验采用能量法，采集对应于不同真空度台主要参数如下：扬程H～520m，流量Q=0～1m／s，

5、时的各参数值，由式(1)计算对应的有效汽蚀余量，根据效率转矩M=0～1000N·m，转速n=0—2000r／rain。扬程的测下降1％确定临界汽蚀余量，并验证其是否小于规定的必需汽量采用差压传感器，精度为±0．075％；流量的测量采用电磁流蚀余量。量计，精度为4-0．2％；扭矩与转速的测量采用扭矩仪，精度分别为4-0．2％、±0．1％。4试验分析3汽蚀余量对试验的影响采用等扬程试验，理论上在抽真空的过程中测得的扬程应基本保持不变，但试验过程中无论在哪一扬程下，当真空度增必需汽蚀余量(ASH)与水泵的结构、叶轮部分的形状等加到一定程度时，采集的扬程都会增大，这就增大了试验误差。因素有关

6、，而与装置和液体种类无关，通常其数值由制造厂收稿日期：2009—01-20家提供。作者简介：陈阳(1984一)，男，黑龙江鸡西人，硕士研究生，研究方向为流体机有效汽蚀余量(NPSH)是指水泵进VI处液体所具有的超械工程。过当时温度下汽化压力的富裕能量，通常按下式计算：E—mail：ehenyang@hhu．edu．cn·83·人民黄河2010年第1期由表1可以看出，在任一扬程下，能量流量Q。和汽蚀流量pg／△一q2都满足一定的比例关系，即Ji}值为0．985—0．990。因此，在进J行汽蚀试验时，流量应引入一个修正系数k，即：、，}Q=Q(2)一、Pg式中：七为修正系数，一般取0．9

7、85—0．990；Q和Q分别为修正＼＼／后的流量值和采集的流量值。△^1／／／6结语／、AR一汽蚀试验采用能量法，通过系统回路内抽真空，逐步减少无空蚀区空蚀区有效汽蚀余量，根据效率下降1％确定临界汽蚀余量，验证水泵fi界空蚀区临界汽蚀余量是否小于规定的必需汽蚀余量，且在允许范围图1NPSH与NPSH随Q的变化分析表明扬程增大的原因主要是采用了连续抽真空的方内，临界汽蚀余量越小，水泵的汽蚀性能越好。汽蚀试验抽真式。真空泵工作一段时间后停止，待数据稳定后采集，