叶顶间隙对高速微型离心泵空化特性的影响

周洪; 薛绒; 牛奔; 张蓓乐; 林心怡; 侯予

doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2024319

陕西师范大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (04) : 117 -124. DOI: 10.15983/j.cnki.jsnu.2024319

叶顶间隙对高速微型离心泵空化特性的影响

周洪, 薛绒, 牛奔, 张蓓乐, 林心怡, 侯予

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摘要

离心泵的空化现象会严重影响泵的水力性能，特别是采用较高转速的半开式叶轮高速微型泵，其叶顶间隙对叶轮空化性能的影响更加显著。针对此问题，以应用于机载装备热管理系统的高速微型半开式叶轮离心泵为研究对象，对其进全流场空化模拟。采用数值模拟和实验研究相结合的方法，探究了不同进口汽蚀余量、不同叶顶间隙比(0.05、0.08、0.11和0.14)时离心泵空化性能。结果发现：实验泵有效汽蚀余量随着流量的增加而增加；叶顶间隙每增大0.1 mm,即叶顶间隙比增大0.03时，泵的必需汽蚀余量降低0.10 m,导致泵的抗空化性能降低。叶顶间隙越小，叶顶泄漏流越小，发生泄漏涡的可能性降低，提高了泵的抗空化性能。研究结果为高速微型离心泵的设计和优化提供了理论依据。