轴流泵和导叶式混流模型研究及程应用

轴流泵和导叶式混流泵模型研究及工程应用

江苏大学

二00七年十二月

1、前言

轴流泵和导叶式混流,主要用于水利、市政、电厂、船坞等部门的供排水，在核电、舰船的喷水推进方面也得到重要应用。为了给南水北调等工程提供优秀水力模型，我们进行了轴流泵、贯流泵、双向泵、导叶式混泵水力模型的试验研究，这些模型已在南水北调等工程中得到了应用，并用其中一些模型进行了几个具体泵站的装置模型试验。本文介绍泵（段）模型和泵装置模型的试验结果，分析泵段特性和装置特性之间的关系，为大型泵站水泵选型提供参考。

2、水泵模型的性能

2.1轴流泵模型

2.1.1轴流泵泵段模型

本系列模型全部参加了水利部南水北调工程天津同台测试（表1），2006年通过江苏省科技厅鉴定。鉴定意见是：这8个不同比转速模型基本上覆盖了轴流泵的使用范围，全部经过水利部会同国家质量监督检验检疫总局联合组织南水北调工程水泵模型同台测试，并取得水利部国际合作与科技司颁发的同台测试成果证书；该系列模型的综合技术指标达到国际同类模型的领先水平。至今，20号模型用于南水北调工程万年闸站、19号模型用于南水北调工程台儿庄站、6号模型用于南水北调工程刘山站。3号模型用于泉州1.5m口径潜水轴流泵，8号模型用于黄石1.6M轴流泵，2号模型用于明山

2.8m轴流泵，10号模型用于黄麻涌双向泵站，日前严登

丰教授用20号模型在自研制的平面蜗壳出水流道装置中，进行南水北调工程泗阳站装置模型预研，效果很好。

表1水利部南水北调工程轴流泵模型天津同台测试参数表

（D ＝300m m ，n ＝1450r ／m i n ）

4

380.5910.05385.858565782363.359.79785.849015760347.179.51885.19956575-2332.659.16284.511007580-4326.888.36184.021*******

401.699.30884.829406292376.619.28884.969716100362.848.78884.711004625-2351.588.36384.51006638-4329.068.25683.0610316234

412.867.6884.639317372386.487.52785.159837240367.57.26285.61010725-2358.36.73785.221045758-4

337.12

6.549

84.99

1162

751

85.08

85.12

模型代号

叶片角度Φ(o )

流 量 Ｑ(l/s)平均效率η(%)扬 程 Ｈ

(m)效 率 η(%)85.12

85.11

700天津2号T J 04－Z L －02

比转速ns 名义比转速

ns

天津8号

T J 04－Z L －08

天津3号T J 04－Z L －03

55084.41

84.45

600加权平均效率η(%)汽蚀比转速

（C ）

4

392.647.1386.058637602381.476.67885.589267960365.86.4385.291008793-2345.326.40885.21089772-4328.895.9985.0613987934

414.786.29786.169408572396.296.18985.919778540374.056.21885.441019822-2357.175.78385.131157848-4341.725.64384.8712588454444.225.21886.3591810222

416.185.18785.849359930401.644.885.7210021034-2377.24.80485.4610231002-4357.314.60485.2711321007-6332.174.59985.111549714

397.234.18383.7795711402384.343.6883.89112612350370.333.28383.6912781321-2326.173.27883.4813711241-4282.043.57182.281294

10824

473.623.17974.2915302437.183.14475.3914820414.032.65575.331637-2378.552.63975.641573-4

354.64

2.251

75.29

1715

85.62

85.66

100083.42

83.49

125085.44

85.46

800

85.5

85.54

85075.19

75.11

1600天津10号T J 04－Z L －10B （双向泵）

天津7号T J 04－Z L －07

天津6号T J 04－Z L －06

天津19号T J 04－Z L －19

天津20号T J 04－Z L －20

2.2轴流泵装置模型试验

2.2.1轴流泵装置模型

南水北调东线一期工程中的万年闸站、刘山站、台儿庄站分别选用本系列20号、6号、19号水力模型先后在天津中水北方设计院、河海大学、扬州大学进行了水泵模型装置试验，兹将试验结果列下（表2、3、4）：

表2万年闸站水泵模型装置性能参数20号模型，天津台D=300m m,n=1450r/m i n

叶片安放角φ流量（Q）（l/s）扬程（H）（m）效率（η）（%）汽蚀比转速C比转速n s +2°333.97.3976.18870682

0°324.97.0176.33960700

-2°313.286.8476.751071701

-4°302.846.2477.671275726

-6°284.816.1877.461408721