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摘要
轴流泵在偏离设计工况特别是小流量工况马鞍区附近运行时，流道内部强烈涡旋会造成剧烈的压力脉动，影响了泵组的安全稳定运行。本文以高比转速轴流泵为研究对象，对轴流泵5个流量工况点进行了整体流道三维流动计算，探讨该轴流泵运行时的非定常流动特性。数值计算采用RNG k-ε湍流模型，5个定常工况点计算的外特性曲线与轴流泵性能特点研究结果一致。对0.2Qd和1.0Qd工况进行非定常计算，结果显示，相同位置测点间的压力脉动混频幅值和频率均存在明显差异，0.2Qd工况下相同位置测点间的压力脉动峰峰值最大超过1.0Qd工况下4倍，说明此时流道内的流态分布很不均匀。测点离叶轮和导叶越近，低频脉动的主频受动静干涉引起的3fn和5fn脉动幅值就会明显增强，0.2Qd工况下流道内测点受动静干涉作用的影响更强，脉动幅值为1.0Qd工况下相同位置测点的3～5倍，且在转轮和导叶流道内影响的范围更广。结果表明，0.2Qd小流量工况运行时压力脉动比1.0Qd设计工况明显剧烈，叶轮和导叶内受动静干涉作用的影响更强，导叶流道内充满了严重的流动分离和漩涡。
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