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低温与超导2025年第06期:高速液氮离心泵流动特性与水力性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:侯一芙;

单位:西北农林科技大学水利与建筑工程学院;

摘要:低温离心泵是低温工程应用中的重要动力机械,性能直接影响低温介质规模化输运的效率与可靠性。为了研究低温离心泵在高转速下的流动特性和水力性能,本文对一台设计转速15 000 rpm的高速液氮离心潜液泵的水力特性进行了数值研究,并对泵在大流量工况下的空化现象和小流量工况下的涡结构与动态演化特征进行了分析。进一步在低温离心泵性能实验台上进行了液氮泵的性能测试,实验结果验证了数值模型的良好准确性。理论研究还发现:在低汽蚀工况下,泵内空化空泡首先在叶轮吸力面形成,随后逐渐向下游发展;随着流量的减少,叶轮内涡结构逐渐显著,且涡结构向与叶轮旋转相反的方向传播,相对传播转速为250.75 rpm。本文工作可为我国低温离心泵的设计和性能提升提供参考。

关键词:离心泵;;低温泵;;液氮;;流动特性;;水力性能

基金资助:国家自然科学基金(51976150)资助