全贯流泵由于结构特殊,泵的输入机械功率不能直接测得,导致难以获得泵装置的有关特性参数。针对全贯流泵装置效率难以直接分析的问题,提出用损耗分离法进行全贯流泵效率计算。即根据电机与水泵装置之间的能量传递及损耗关系,通过测量电机输入电功率及泵装置的有关水力参数,分离电机损耗和泵装置损耗,运用MATLAB对数据进行函数曲线拟合验证,求出水泵的输入机械功率,分析并计算全贯流泵装置水泵特性参数。最后运用公式解析法计算泵装置输入机械功率,比较两者偏差。结果表明:损耗分离法可以得到比较准确的水泵装置特性参数,可以用于全贯流泵装置试验水泵特性研究与效率计算分析。

为了研究进水流道内部流态对泵装置性能的影响,采用CFX三维软件对高度及喉部高度大、高度及喉部高度小的两种肘形进水流道装置的三维流场进行数值模拟,分析比较了这两种肘形进水流道与泵装置的水力特性。方案1肘形进水流道的高度大,挖深大,土建投资大,且喉部高度大,弯肘段脱流严重;方案2肘形进水流道高度小,土建投资小,同时喉部高度小,有效抑制了弯管脱流问题。结果表明在最优工况下(Q=320L/s),肘形进水流道方案2比方案1的流道出口断面速度均匀度高1.6%;速度加权平均角度高7.34°;进水流道水力损失降低0.128m;装置效率提高4.22%;装置高效区流量范围拓宽40%。因此,为了保证泵装置高效、安全地运行,应充分重视在实际工程中进水流道对泵装置性能的影响以及肘形进水流道喉部高度对进水流道流态的影响。

为研究S形下卧式轴伸贯流泵装置叶片区压力脉动特性,采用非定常CFD方法对不同工况时泵装置进行了全流道三维非定常流场数值计算,通过在叶片区设置监测点以获得叶片区关键位置的压力脉动数据,并进行频谱分析。通过与实测泵装置扬程和效率对比,证明该方法能较准确地反映泵装置内部非定常流动特征。研究表明：高效工况和大流量工况时,转轮进口和出口的脉动幅值从轮缘向轮毂侧逐渐减小,小流量工况时未呈现该规律,各工况时转轮进口和出口脉动主频受叶频控制。流量系数KQ在（0.368--0.552）范围内转轮进口处同一监测点的压力脉动幅值随流量增大而降低,转轮与导叶体间的脉动幅值随流量的增加先减小后增大,在高效工况附近脉动相对最小。导叶体出口的压力脉动主频受叶频的影响较小,未与导叶体叶片数成规律。

为了探讨斜流泵段与泵装置水力损失及空蚀试验的异同点,以河海大学多功能水力试验台为基础,通过试验测量和计算,对比分析斜流泵段和斜流泵装置的水力损失及有效空蚀余量。结果表明：斜流泵段在叶片安装角度较小时,其水力损失由叶片表面摩擦损失和出口混合损失决定,而当叶片安装角度增大时,其水力损失由进口撞击损失决定;泵装置较泵段水力损失变化稳定但变化幅度较大;斜流泵装置与泵段在设计扬程附近有效空蚀余量随叶片安装角度增大而增大,但在偏离设计工况时数据变化无明显规律,且斜流泵装置与泵段比较有效空蚀余量总体偏小。

采用数值计算和高速摄影技术研究分析了立式轴流泵装置的箱涵式进水流道水力特性,数值预测的附底涡与高速摄影捕捉到的附底涡均发生于喇叭管正下方,各工况时附底涡的运动轨迹较为一致,表明了数值计算的有效性。相比无消涡锥的进水流道,有消涡锥时进水流道出口断面的轴向速度分布均匀度平均提高了0.423%,速度加权平均角平均提高0.397°。设计的复合型消涡短锥可消除各工况运行时箱型进水流道附底区的涡带,提高泵装置运行的安全可靠性。对于箱涵式进水流道,为保证泵装置的安全稳定运行,需在流道附底区设置消涡装置。

为了分析不同流量时立式轴流泵装置进出水过流部件压力脉动特性,在进水流道出口段、出水流道渐扩段的壁面共设置7个压力脉动监测点进行实时测量,并采用快速傅里叶变换对时域数据进行处理。结果表明：进水流道出口段监测点P1,P2时域图为正弦波形,一个周期内波峰波谷数与叶片数相同,此时的脉动峰峰值远大于监测点P4,P6;出水流道渐扩段监测点P4,P6峰峰值从1.2Qbep到0.3Qbep先减小后增大,最优流量时脉动峰峰值最小。基于频谱分析,在不同流量时进水流道出口段各测点压力脉动的主频均为转频及其谐频,出水流道渐扩段监测点脉动幅值随流量的增大先减小后增大,且在最优工况时脉动幅值为最小值。转频对出水流道渐扩段处各监测点脉动频率的影响未呈现规律性。

拍门是轴流泵站主要截流闭锁装置之一,其动态特性与泵装置停泵过渡过程中泵机组动力学特性、管路系统瞬变流及液压启闭机构动态特性等有关.文中结合湖北樊口泵站大型拍门模型试验,介绍了拍门及液压启闭系统模型相似设计方法,运用微机动态测试系统实测了不同装置扬程下两种不同渐变缓冲方案的拍门动态参数及启闭机油缸内压力变化过程,根据模型试验结果合理确定了樊口泵站拍门技术改造中截流渐变回油口槽道面积方案.该研究成果不仅为樊口泵站拍门技术改造提供依据,同时也对同类截流闭锁装置设计、改造具有参考价值.

俄罗斯研制的新型液压传动螺杆泵装置具有开采稳定性高、结构简单、可在大斜度井等复杂剖面的井中开采、无杆、可用地面动力泵调整排液量和简化井下检换泵程序等优点。文中介绍了液压传动螺杆泵的研制、液压传动螺杆泵的结构和类型、液压传动螺杆泵装置的独特技术经济优势和液压传动螺杆泵装置的发展前景。