为研究单叶片离心泵空化诱导的噪声特性,准确判断空化进程,通过搭建试验台进行空化试验,分析泵在额定工况下的空化特性.针对单叶片离心泵在正常空化、初生空化和严重空化等3种运行状态下进行噪声试验研究,通过水听器采集离心泵进出口噪声信号,对流致噪声和空化诱导噪声进行区分,并对进出口噪声信号进行时频分析.研究结果表明单叶片离心泵空化诱导的噪声特性主要集中在进口端低频段杂波信号的变化,出口端噪声信号没有明显特征;对噪声信号进行分析能够更精确定位单叶片离心泵的空化状态,小波分析可以准确对空化诱导的噪声与流致噪声进行区分;在不同空化数下,进口端噪声信号的EMD能量熵值存在差异,EMD能量熵值可作为一种有效的特征参数来区分离心泵不同的运行状态.

以一后掠角为60°的后掠式轴流泵为研究对象,采用PIV技术对其内部流场进行测量,得到了0.8Qopt,1.0Qopt,1.2Qopt3个工况下叶轮在一个流道周期的12个拍摄截面上的速度场。发现在0.8Qopt工况下,经过后掠叶片的流体具有明显的径向流动趋势,流量越小径向流动趋势越明显。叶轮内流体在后掠叶片进口边和转轮端壁区容易出现低速区域,并且流量越小低速区域越大;在靠近轮缘附近,叶片进口边压力面上的流体会向吸力面流动,流量越小该现象越明显。研究结果对掌握不同型式叶片的轴流泵内部流动特性具有重要的理论指导作用。

针对污水池清淤问题，在一潜水排污泵进口处设置一搅拌装置，研究带有前置搅拌装置污水泵在污水池中的流动特性。研究表明，基于CFD计算的污水泵外特性结果与试验结果基本吻合，数值模拟结果具有较好精度；对比无前置搅拌装置的潜水排污泵，发现装有搅拌装置后泵的轴功率升高，效率下降；对整个污水池系统的流场进行分析，发现污水池内出现旋涡及附壁效应，说明泵前设置搅拌装置有利于池底清淤；固相颗粒主要聚集于叶轮流道中下游及蜗壳周边壁面处，叶片工作面的进口、出口以及叶片背面中间部位磨损稍微严重，而叶片流道中间部位及靠近叶片背面出口处的磨损相对轻微。