Page 70 - 2023年第54卷第12期

图 １２ 不同工况下叶片工作面和背面泥沙磨损率分布

图 １３ 离心泵叶片磨损试验结果示意图

为了对比 ３种优化方案对叶片磨损率大小的影响，表 ２给 表 ２ 不同工况下，不同方案的
出了不同工况下，不同方案得到叶片的最大磨损率。由表可知， 叶片最大磨损率
３个优化方案在各工况下，叶片的最大磨损率均小于原叶片；而 叶片的最大磨损率× １０ ?（ｋｇ?（ｍ·ｓ））
－ ７
２
工况
在各工况下，方案二的叶片磨损率最大值均明显小于其他方案。 原叶片 方案一 方案二 方案三
随着流量的减小，方案二得到叶片的最大磨损率相比于原叶片 ０．６Ｑ ｒ ５６９．５ ２７４．１ １５２．３ ２５３．３
相对减小 ２５％～７３％；其中，小流量工况 ０．６Ｑ下，方案二的最 ０．８ Ｑ ｒ １１０５．４ ６３０．５ ３３８．４ ５７３．４
ｒ
大磨损率减小 ７３％；额定工况 １．０Ｑ下，方案二的最大磨损率减 １．０ Ｑ ｒ １８７７．２ ９９３．９ ７３０．９ １２２４．４
ｒ
１４３１．５ １０６７．３ ９９８．１ １５２２．１
小 ６１％；大流量工况 １．４Ｑ下，方案二的最大磨损率减小 ２５％。
１．２ Ｑ ｒ
ｒ
１．４Ｑ ｒ １５５７．２ １４９６．４ １１５４．３ １４４８．２
各工况下，方案二均减小了最大磨损率，尤其是小流量工况小，
减小磨损更显著。因此，方案二可以明显减小叶片的磨损率，提高叶片的磨损性能。
对比图 ８和图 １２中各方案的水力性能和磨损性能，方案二所得的两个性能均较优。因此，对于
中比转速离心泵来说，减少叶片磨损，提高水力性能的较优载荷加载方法为：前后盖板载荷分布三段
线中直线段斜率均为正，大小约为 １；前后加载点分别位于流线 １?３和 ２?３处，大小为 １．０～１．５。
５．５ 压力分布 １．０Ｑ工况和 ０．６Ｑ工况下叶片表面的压力分布具有相似的特性。因此，仅对 １．０Ｑ额
ｒ ｒ ｒ
定工况下压力分布进行分析。图 １４给出了额定工况下叶轮前后盖板叶片流线上压力分布。图中，前
盖板流线和后盖板流线分别为前盖板和后盖板与叶片的交线。图中的横坐标表示由叶片进口到出口的
轴面流线相对长度，０表示叶片进口边位置，１表示叶片出口边位置。

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