农业机械学报

作者：王世成，杨军虎，徐国斌

单位：兰州理工大学；重庆三峡学院,兰州理工大学,兰州理工大学,

关键词：液力透平;多级离心泵;正导叶;功率曲线

基金：国家自然科学基金项目（52169019）、甘肃省高校产业支撑计划项目（2020C-20）和重庆市教委科学技术研究项目（KJQN202301206）

为适应过程工业中生产调节对液力透平性能的影响，要求多级泵作透平的输出功率随流量的变化较小，即输出功率-流量曲线较平坦。基于欧拉方程，根据速度矩守恒，推导得到导叶式透平输出功率与几何参数的关系式。利用数学求导，判断出导叶几何参数对输出功率曲线平坦性的影响规律。以两级径向导叶离心泵作透平为研究对象，改变正导叶几何参数设计研究方案，通过Fluent软件数值计算并进行试验验证。研究结果表明：数值计算结果与理论推导相符，适当增大正导叶的喉部面积、出口安放角、叶片数或适当减小正导叶基圆直径都可以使输出功率曲线变平坦；设计工况点正导叶几何参数对功率曲线斜率（平坦性）影响由大到小为喉部面积、出口安放角、叶片数、基圆直径，斜率依次减小0.17、0.11、0.05、0.03；适当增大喉部面积可以使透平效率提升1.65个百分点，高效点向大流量偏移。

来源：2023年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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