目前,雖然離心泵葉輪進口回流的發(fā)生機理還尚不明確,但研究人員通過對該現(xiàn)象的分析已經(jīng)找到了控制進口回流的一些方法。從控制原理上來分,對回流的控制可分為主動控制和被動控制。主動控制即外加能量的控制;被動控制即不加能量的控制。前者需要外加的能量消耗,有時會得不償失;后者雖然不需要外加的能量,但往往以犧牲某種流體動力性能為代價,例如為了使葉輪產(chǎn)生更大的升力,常常伴隨著阻力的迅速增加。強制預旋是一種比較有效地控制葉輪入口二次流的方法,其通過在葉輪入口強制加入與葉輪同向或反向的旋轉流動,來重新組合葉輪入口的流動結構,達到延緩回流的目的。
根據(jù)水泵的基本能量方程式,由于葉輪前存在預旋,使水泵的揚程有所降低,其降低量大致與流量Q成正比。揚程的降低程度還與水泵的轉速有關,轉速小的降低量較少,轉速大的降低量十分明顯。揚程降低量與流量成正比的這一規(guī)律有利于獲得連續(xù)下降的H-Q曲線。這對于低比轉速水泵來水更為需要,因為低比轉速水泵的H-Q曲線比較平坦。
在葉輪前的直錐管進水室內或直錐管進水室前設置可調導葉,通過改變導葉的角來改變預旋的大小,以獲得不同角時的H-Q曲線,便于擴大運行工況的調節(jié)范圍,節(jié)省能源。
當導葉出口角大于90度時,形成負預旋。根據(jù)水泵的基本方程式,H-Q曲線應上移。但此時由于液流的漩渦損失摩擦損失增大,使H-Q曲線上移不甚明顯甚至還會稍許下移,而軸功率卻急劇增大,效率明顯下降。所以負預旋不可取,應避免出現(xiàn)。
誘導輪是一種正向強制預旋裝置。由于誘導輪的這一特性,因此,雖然它能提高水泵的抗空話性能,但在一定的范圍會導致葉輪進口回流的誘發(fā)流量上升,當水泵工作在小流量時易發(fā)生回流現(xiàn)象。所以誘導輪裝置不適合在小流量下運行,僅適合在偏大流量下運行,此時誘導輪可提高水泵的抗空化性能。當誘導輪在小流量下運行時,有可能會在葉輪進口誘發(fā)回流。當回流強度較大時,回流漩渦中心壓強較低,也有可能產(chǎn)生空化,對于經(jīng)常工作在小流量下的水泵應盡量避免使用誘導輪。
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