【本周推荐】离心泵诱导轮设计

离心泵运行过程中，空化是一种无法避免的流动现象，它是指常温液体在流场低压区域形成蒸汽气泡的过程。空化会导致泵的扬程和效率出现急剧下降的现象，影响泵内部流体的能量转换；另一方面空化是流体机械材料表面的剥蚀源，空泡破裂瞬间释放的压能和热能会严重损坏泵的叶片表面，缩短泵的使用寿命。因此，如何更加有效地抑制空化的发生和发展，也是水力机械领域的一个热点问题。

目前，离心泵抑制空化主要通过改变叶轮进口入流条件、在叶片空化形成面布置障碍物改善流动状态或加装辅助装置等方法来实现，其中在离心叶轮前加装诱导轮，对流体预做功，适当增大流体在叶轮进口处的压力，是提高离心泵空化性能最显著的途径之一。诱导轮是一种处在部分负荷工作区运行的轴流式叶轮，由于其具有小冲角等特点，且进口边很薄，因此对流体的扰动很小，自身具有良好的空化性能。

图 1 带诱导轮离心泵结构

诱导轮可以与叶轮组成一体化叶轮。

图 2 一体化叶轮

也可以作为前置单独部件。

图 3 前置诱导轮

根据提供的设计工况和设计参数，Turbotides 在诱导轮及一体化叶轮的一维设计模块提供了丰富的设计选项。

图 4 Turbotides 诱导轮一维设计

能够实现诱导轮几何建模，计算域网格划分，CFD仿真计算，FEA有限元分析等，从而实现诱导轮设计，计算和优化过程。

图 5 三维模型及计算网格

透平机械设计是一个涉及多学科的复杂设计流程。从系统分析到几何构型，从一维、二维、三维CFD到FEA有限元分析，从转子动力学分析到多学科、多层次优化TurboTides 让用户可以在同一个高度集成的平台上完成“一站式”设计。各个设计模块之间功能无缝连接，数据无损传输，真正实现了统一数据管理和标准流程控制。TurboTides内嵌的知识库更是一个可以帮助用户在设计过程中积累数据，管理设计经验，提升设计技术的不断增值的研发台。