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        同普通離心泵一樣，潛水排污泵在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中由于葉片和隔舌的動(dòng)靜干涉作用，引起了流場(chǎng)的壓力脈動(dòng)。同時(shí)，由于蝸殼的不對(duì)稱(chēng)性以及葉輪出口處速度分布的不均勻性，葉輪在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中也會(huì)存在周期性的徑向力變化。徑向力作用于葉輪和蝸殼上，會(huì)使泵體產(chǎn)生一定的振動(dòng)，影響泵系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，肯富來(lái)水泵意識(shí)到降低水泵在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的振動(dòng)十分必要。

        將加大流量設(shè)計(jì)法應(yīng)用于潛水排污泵的設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況的需要，設(shè)計(jì)出高揚(yáng)程低比轉(zhuǎn)速無(wú)過(guò)載潛水排污泵，并重點(diǎn)研究葉輪與蝸殼之間間隙的變化導(dǎo)致蝸殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)的變化規(guī)律，通過(guò)數(shù)值模擬分析出在動(dòng)靜干涉作用下流道內(nèi)部的壓力脈動(dòng)情況以及作用于蝸殼上的徑向力分布規(guī)律。同時(shí)，對(duì)不同模型進(jìn)行靜力分析、模態(tài)分析以及在考慮流固耦合作用下的振動(dòng)分析。此外，佛山水泵廠(chǎng)指出主要取得的成果有如下：

        1.基于Navier-Stokes方程和標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流模型，對(duì)三種不同的計(jì)算模型的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了多工況的定常數(shù)值模擬。從性能曲線(xiàn)中可以看出，同一葉輪和不同的蝸殼匹配均能獲得無(wú)駝峰、陡降的流量一揚(yáng)程曲線(xiàn)；流量一功率曲線(xiàn)上升的較為平坦，且最大功率不超過(guò)配套功率45kW，功率隨著基圓直徑的減小而減小；流量一效率曲線(xiàn)中的高效區(qū)范圍寬，且在1.4Qopt附近效率有最大值。

        2.對(duì)三種不同間隙的模型進(jìn)行非定常計(jì)算，研究流道內(nèi)的壓力脈動(dòng)情況以及蝸殼壁面所受到的徑向力。結(jié)果表明：間隙越小，壓力脈動(dòng)越劇烈；由于動(dòng)靜干涉作用，流道內(nèi)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的壓力脈動(dòng)具有明顯的周期性，壓力脈動(dòng)的主頻在75Hz左右，與葉頻相同。蝸殼壁面所受到的徑向力大小同樣具有明顯的周期性，在不同時(shí)刻不同計(jì)算模型蝸殼壁面所受的徑向力大小和方向均不相同；各計(jì)算模型蝸殼壁面所受的平均徑向力隨著流量的升高先減小后增大，在1.4Qopt時(shí)蝸殼壁面所受的平均徑向力最小；在相同流量下，基圓直徑D3=435mm的計(jì)算模型蝸殼壁面所受到的平均徑向力最小。

        3.對(duì)三種模型進(jìn)行靜力分析和模態(tài)分析。結(jié)果表明：間隙對(duì)模型的最大變形量及最大應(yīng)力值有很大的影響，在任意工況下，基圓直徑D3=435mm的計(jì)算模型的最大變形量及最大應(yīng)力值均為最小，即抗振效果好；間隙的不同對(duì)各階頻率影響不大，不同模型的一階模態(tài)頻率分別為200.11Hz、198.27Hz、188.79Hz，均大于通過(guò)計(jì)算得到的不同模型流道內(nèi)壓力脈動(dòng)的主頻73.5Hz。因此，所涉及到的模型在運(yùn)行的過(guò)程中均不會(huì)因?yàn)楣舱穸a(chǎn)生明顯的振動(dòng)情況。

        4.對(duì)不同間隙的計(jì)算模型進(jìn)行了考慮流固耦合作用的非定常數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明：由于動(dòng)靜干涉的作用，在不同時(shí)刻泵體的振動(dòng)位移和速度分布明顯不同。葉輪與蝸殼之間的間隙對(duì)泵體的振動(dòng)位移和速度有明顯的影響，通過(guò)計(jì)算得到的基圓直徑為435mm的模型振動(dòng)最弱。基圓直徑無(wú)論增大或減小，泵體的振動(dòng)都將增強(qiáng)。