不同导叶叶片掠角下轴流泵段水力特性分析及试验

考虑到轴流泵叶轮出口导叶进口区域水流复杂,该文在常规设计导叶基础上通过改变导叶叶片前掠和后掠的角度,期望导叶能够尽可能的回收叶轮出口的速度环量,提高轴流泵段的效率.该文采用计算流体动力学软件研究后置导叶在不同的扫掠角度下对轴流泵段水力性能的影响.以常规设计导叶为基础,一共研究计算了 6 种不同导叶扫掠方案,每种导叶扫掠方案又计算了 8 个不同流量工况点.根据数值模拟结果,分析了不同导叶扫掠角度对轴流泵段能量特性的影响,对导叶和出水弯管的水力损失进行了定量计算.最后对前掠16°导叶进行了泵段能量性能试验,并结合数值模拟对该文主要结论进行验证分析.研究结果表明：导叶扫掠角度对轴流泵段性能影响主要体现在小流量工况,且导叶叶片前掠效果比后掠好;导叶叶片前掠16°时,整流效果最好,导叶损失和出水弯管损失最小,效率最高;试验数据与数值模拟结果各点误差在3%以内,验证了数值模拟结果的可靠性、准确性.研究结果不仅有助于导叶水力性能的优化设计,同时对提高泵段的效率提供了参考.