耐腐蝕液下泵在運轉過程中,有時會出現水力機械特有的汽蝕現象。汽蝕現象改變了流道內的速度分布,使耐腐蝕液下泵的效率下降、揚程降低,引起機器振動,同時也會使葉輪遭受破壞,嚴重影響工作性能,并妨礙其正常運行。所以如何準確地預測泵的汽蝕性能,防止汽蝕的發生是一個重要的研究方向。

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分析了壓力場和速度場,得到了不同壓力、不同流量下的氣泡分布和速度矢量分布。還對9個流量工況下的葉輪進行了完整的汽蝕模擬計算,從汽蝕未發生、汽蝕初生到汽蝕發展,找到了臨界汽蝕余量點,得到了NPSH-Q曲線,并和實驗曲線進行了比對。

1、為了驗證模擬軟件和模型的準確性,先對耐腐蝕液下泵的兩級葉輪和導葉進行無汽蝕模型的單相流動數值模擬,把模擬結果和實驗結果進行了對比,模擬曲線和實驗曲線的趨勢一致,誤差較小,證明了模擬的有效性和可行性。從模擬結果發現泵壓力最低的地方在耐腐蝕液下泵首級葉輪葉片進口處,為下面的工作打下了基礎。

2、對耐腐蝕液下泵的首級葉輪進行了汽蝕模擬。得到了壓力分布圖和速度矢量分布圖,知道了汽蝕初生的位置在葉片背面進口稍后處。利用模擬計算可以觀察到汽蝕初生,找到汽蝕初生點,這對防止耐腐蝕液下泵的汽蝕有重要的意義。

3、對9個流量工況下的葉輪進行了汽蝕模擬,找到臨界汽蝕余量得到NPSH-Q曲線并與實驗曲線進行對比,兩條曲線的趨勢基本一致,在大流量工況下誤差較大,在小流量工況,特別是額定工況下模擬結果和實驗結果較為接近。說明該模擬方法可以準確預測耐腐蝕液下泵的汽蝕性能,也說明數值模擬預測可以代替繁瑣而又復雜的泵汽蝕實驗。

耐腐蝕液下泵是流動介質(氣體和液體，也可以是懸浮顆粒與氣體或液體的混合物)從葉片轉軸根部(進口)進入，介質依靠高速轉動葉片獲得離心力，產生一個高壓，從泄壓口(出口)流出的介質輸送設備。耐腐蝕液下泵是將具有同樣功能的兩個以上的泵集合在一起，流體通道結構上，表現在第一級的介質泄壓口與第二級的進口相通，第二級的介質泄壓口與第三級的進口相通，如此串聯的機構形成了耐腐蝕液下泵。耐腐蝕液下泵的意義在于提高設定壓力。