[发明专利]一种基于泵装置的轴流泵必需汽蚀余量的预测方法

摘要

一种基于泵装置的轴流泵必需汽蚀余量的预测方法，属于泵站工程技术领域。本发明基于轴流泵装置三维定常数值计算的基础上，采用数值求解方法对多工况时泵装置的轴流泵必需汽蚀余量进行预测，该方法简便，成本低，耗时短，同时可对任意工况运行时轴流泵站的必需汽蚀余量进行预测，弥补物理模型试验未测或泵站运行时偶遇的工况。有利于比较不同水力模型时轴流泵装置的汽蚀性能，有利于实际泵站的安全稳定运行，避免轴流泵站的汽蚀发生，达到确保轴流泵站安全稳定运行的目的。

主权项

一种基于泵装置的轴流泵必需汽蚀余量的预测方法，其特征是，包括以下步骤：1)对轴流泵装置构建三维数学模型，根据轴流泵装置运行的工况条件，采用CFD技术对轴流泵装置全流道进行三维定常数值计算求解，以各物理量的残差收敛精度均低于1.0×10‑5，并通过设置监测点监测扬程的变化，当扬程的变化趋于定值时，即该运行的工况下数值计算满足收敛要求；2)根据轴流泵装置的CFD数值计算结果，给出轴流泵叶片3个特征展向位置的静压分布曲线，从中选取叶片外缘10％弦长处的静压分布曲线，以该处范围内静压低于汽化压力时来预测轴流泵的必需汽蚀余量NPSHre，计算式为：NPSHre=Paρg-Pminρg+0.24]]>式中：NPSHre为必需汽蚀余量，单位m；Pa为当地的大气压力，单位Pa；Pmin为轴流泵叶片吸力面外缘10％弦长范围内最小压力，单位Pa，ρ为水的密度，单位kg/m3；g为重力加速度，单位kg/N；3)对多工况运行的轴流泵装置必需汽蚀余量的预测，仅需重复步骤1)～2)，最终列表给出多工况运行时泵装置的轴流泵必需汽蚀余量数值，以供设计、运行管理单位参考。