首先通过轴流式模型泵外特性试验，确定了汽蚀性能曲线。基于完整空化模型和混合流体两相流模型，对轴流式模型泵设计工况下叶轮内空化流动进行全流道数值计算。选择空化开始发生、临界汽蚀点以及空化严重时3个工况比较分析叶轮内空化流动的发展情况。计算获得了不同汽蚀余量时叶片背面静压、空泡体积组分分布和不同轴截面上的空泡体积组分分布。当叶轮流道内发生局部空化时，不会影响到泵的能量性能；空化严重时，翼形叶栅的过流面积受到严重堵塞，泵的能量性能严重下降。计算结果与外特性试验相吻合，较好地揭示了轴流泵叶轮内的空化流动的静态特征。对比计算扬程和效率确定了空化的发展阶段，对于保障轴流泵稳定运行有一定指导意义。
运用流场计算软件Fluent,对轴流泵叶轮内气液两相三维流场进行了数值计算,分析了水气混合工况下的流动参数分布特点。通过对叶轮流道内的静压分布及含气率分布的分析,揭示了气泡在叶轮流道中的分布特征。研究发现,在不改变叶片安装角的情况下,随着流量的增加,冲角发生变化,导致气泡聚积现象从叶片的背面移到叶片工作面。此外,在叶片背面靠近轮毂处和叶片背面的轮缘处易发生气泡的聚积。
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