为满足新型航空发动机燃油离心泵增压增效的要求,首先,对现用结构航空燃油离心泵进行流场模拟分析并将模拟分析结果与产品实际试验数据进行对比,流场模拟数据与实际试验值吻合度较高,证明了仿真分析方法的正确性;其次,利用相似换算法得出航空燃油离心泵增压方法,对离心泵核心部件叶轮进行改进和流场仿真分析,改进后的燃油离心泵虽能满足增压要求但产品效率降低;最后,采用叶片轻量化减薄叶片的方法提高了燃油离心泵效率,保证航空燃油离心泵在增压的同时达到增效的目的。改进设计方法为后期燃油离心泵叶轮设计提供有效的技术参考。

针对航空燃油离心泵工作时出现的汽蚀问题,采用正交试验法对离心泵叶轮进行优化设计。选取叶轮出口直径D 2、叶轮出口宽度b 2、叶片数Z、叶片厚度H为正交试验的4个因素,完成了正交试验并对试验结果进行极差分析,得到了以泵汽蚀余量为优化指标的影响排序,并最终获得最优参数组合。通过流场仿真对现用离心泵和优化后离心泵的泵汽蚀余量和蒸汽质量分数进行对比,优化后的航空燃油离心泵泵汽蚀余量小于现用离心泵泵汽蚀余量,且蒸汽质量分数降低了19.98%,说明优化后的离心泵抗汽蚀性能显著提高。