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首先通過軸流式模型泵外特性試驗，確定了汽蝕性能曲線。基于完整空化模型和混合流體兩相流模型，對軸流式模型泵設計工況下葉輪內(nèi)空化流動進行全流道數(shù)值計算。選擇空化開始發(fā)生、臨界汽蝕點以及空化嚴重時3個工況比較分析葉輪內(nèi)空化流動的發(fā)展情況。計算獲得了不同汽蝕余量時葉片背面靜壓、空泡體積組分分布和不同軸截面上的空泡體積組分分布。當葉輪流道內(nèi)發(fā)生局部空化時，不會影響到泵的能量性能；空化嚴重時，翼形葉柵的過流面積受到嚴重堵塞，泵的能量性能嚴重下降。計算結(jié)果與外特性試驗相吻合，較好地揭示了軸流泵葉輪內(nèi)的空化流動的靜態(tài)特征。對比計算揚程和效率確定了空化的發(fā)展階段，對于保障軸流泵穩(wěn)定運行有一定指導意義。
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運用流場計算軟件Fluent,對軸流泵葉輪內(nèi)氣液兩相三維流場進行了數(shù)值計算,分析了水氣混合工況下的流動參數(shù)分布特點。通過對葉輪流道內(nèi)的靜壓分布及含氣率分布的分析,揭示了氣泡在葉輪流道中的分布特征。研究發(fā)現(xiàn),在不改變?nèi)~片安裝角的情況下,隨著流量的增加,沖角發(fā)生變化,導致氣泡聚積現(xiàn)象從葉片的背面移到葉片工作面。此外,在葉片背面靠近輪轂處和葉片背面的輪緣處易發(fā)生氣泡的聚積。
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