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技术文章
进口回流的控制
点击次数：1065 发布时间：2015-7-28
目前，虽然离心泵叶轮进口回流的发生机理还尚不明确，但研究人员通过对该现象的分析已经找到了控制进口回流的一些方法。从控制原理上来分，对回流的控制可分为主动控制和被动控制。主动控制即外加能量的控制；被动控制即不加能量的控制。前者需要外加的能量消耗，有时会得不偿失；后者虽然不需要外加的能量，但往往以牺牲某种流体动力性能为代价，例如为了使叶轮产生更大的升力，常常伴随着阻力的迅速增加。强制预旋是一种比较有效地控制叶轮入口二次流的方法，其通过在叶轮入口强制加入与叶轮同向或反向的旋转流动，来重新组合叶轮入口的流动结构，达到延缓回流的目的。
根据水泵的基本能量方程式，由于叶轮前存在预旋，使水泵的扬程有所降低，其降低量大致与流量Q成正比。扬程的降低程度还与水泵的转速有关，转速小的降低量较少，转速大的降低量十分明显。扬程降低量与流量成正比的这一规律有利于获得连续下降的H-Q曲线。这对于低比转速水泵来水更为需要，因为低比转速水泵的H-Q曲线比较平坦。
在叶轮前的直锥管进水室内或直锥管进水室前设置可调导叶，通过改变导叶的角来改变预旋的大小，以获得不同角时的H-Q曲线，便于扩大运行工况的调节范围，节省能源。
当导叶出口角大于90度时，形成负预旋。根据水泵的基本方程式，H-Q曲线应上移。但此时由于液流的漩涡损失摩擦损失增大，使H-Q曲线上移不甚明显甚至还会稍许下移，而轴功率却急剧增大，效率明显下降。所以负预旋不可取，应避免出现。
诱导轮是一种正向强制预旋装置。由于诱导轮的这一特性，因此，虽然它能提高水泵的抗空话性能，但在一定的范围会导致叶轮进口回流的诱发流量上升，当水泵工作在小流量时易发生回流现象。所以诱导轮装置不适合在小流量下运行，仅适合在偏大流量下运行，此时诱导轮可提高水泵的抗空化性能。当诱导轮在小流量下运行时，有可能会在叶轮进口诱发回流。当回流强度较大时，回流漩涡中心压强较低，也有可能产生空化，对于经常工作在小流量下的水泵应尽量避免使用诱导轮。
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根据水泵的基本能量方程式，由于叶轮前存在预旋，使水泵的扬程有所降低，其降低量大致与流量Q成正比。扬程的降低程度还与水泵的转速有关，转速小的降低量较少，转速大的降低量十分明显。扬程降低量与流量成正比的这一规律有利于获得连续下降的H-Q曲线。这对于低比转速水泵来水更为需要，因为低比转速水泵的H-Q曲线比较平坦。
在叶轮前的直锥管进水室内或直锥管进水室前设置可调导叶，通过改变导叶的角来改变预旋的大小，以获得不同角时的H-Q曲线，便于扩大运行工况的调节范围，节省能源。
当导叶出口角大于90度时，形成负预旋。根据水泵的基本方程式，H-Q曲线应上移。但此时由于液流的漩涡损失摩擦损失增大，使H-Q曲线上移不甚明显甚至还会稍许下移，而轴功率却急剧增大，效率明显下降。所以负预旋不可取，应避免出现。
诱导轮是一种正向强制预旋装置。由于诱导轮的这一特性，因此，虽然它能提高水泵的抗空话性能，但在一定的范围会导致叶轮进口回流的诱发流量上升，当水泵工作在小流量时易发生回流现象。所以诱导轮装置不适合在小流量下运行，仅适合在偏大流量下运行，此时诱导轮可提高水泵的抗空化性能。当诱导轮在小流量下运行时，有可能会在叶轮进口诱发回流。当回流强度较大时，回流漩涡中心压强较低，也有可能产生空化，对于经常工作在小流量下的水泵应尽量避免使用诱导轮。
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