Page 71 - 2023年第54卷第12期

图 １４ 额定工况下叶轮前后盖板叶片流线上压力分布
由图可知，原叶轮和 ３种优化方案从进口到出口的压力分布逐渐增大，叶片工作面压力大于背面。
各方案叶片上压力分布基本相似。原叶轮的叶片在前盖板背面流线前部的压力分布不均匀，有突变存在。
相比之下，３种优化方案在前盖板背面流线上的压力分布更均匀光顺，这说明 ３种优化方案得到的叶轮
内流场相对光顺，二次流漩涡较少。这也是 ３种优化方案效率较高，水力损失较小的原因。
５．６ 固相体积分数 图 １５为不同工况下叶片工作面和背面固相体积分数分布情况。由图可知，各工
况下，原叶轮和 ３种优化方案的叶片固相体积分数分布情况整体上相似。在 ０．６Ｑ工况下，叶片背面的
ｒ
固相体积分数大于工作面，固相体积分数高的区域主要在叶片背面靠近前盖板和后部区域；叶片工作
面固相体积分数较大区域主要在头部和尾部。各方案中，优化方案二和方案三叶片表面的高固相体积
分数区域相对较小。在 １．０Ｑ工况下，叶片工作面的固相体积分数整体上大于背面，固相体积分数高
ｒ
的区域主要在叶片背面靠近后盖板和叶片头部区域；叶片工作面固相体积分数较大区域主要在头部。
在各方案中，原叶轮叶片表面的高固相体积分数区域相对较小。

图 １５ 不同工况下叶片工作面和背面固相体积分数分布

综上可知，在小流量工况下，优化方案二和方案三叶片表面的固相体积分数较小；在额定流量工
况下，原叶轮的叶片表面体积分数较小。

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