农业机械学报

作者：牟童，徐辉，费照丹，冯建刚，丁哲，王东升

单位：河海大学,河海大学,河海大学,河海大学,河海大学,河海大学,

关键词：轴流泵;水力性能;沟槽流动控制;优化设计

基金：江苏省自然科学基金项目（BK20241520）、江苏省创新支撑计划国际科技合作项目（BZ2023047）和河南省2022年度第二批省级科技研发计划联合基金项目（225200810038）

轴流泵在小流量工况下运行时，由于进流速度较低且存在壁面回流，会导致水力性能劣化，产生严重的机组振动，威胁泵站的安全稳定运行。沟槽流动控制技术是一种有效改善轴流泵水力性能的方法，其结构参数对水力性能的影响关系目前尚不明确。运用数值模拟方法，通过改变重要几何参数对沟槽结构进行了改型设计，研究轴流泵沟槽结构参数单因素及多因素变量对轴流泵深度失速工况下的水力性能影响，并运用响应曲面法对沟槽结构参数进行了优化设计。研究结果表明，沟槽尾部距离、沟槽深度和沟槽宽度3个参数中，沟槽尾部距离对轴流泵水力性能和内部流场的影响最明显，轴流泵沟槽关键几何参数最优参数组合为：沟槽深度h为0.022倍叶轮直径；槽宽W为0.088倍叶轮直径；沟槽尾部距离L2为0.106倍叶轮直径。研究结果可为沟槽流动控制技术在轴流泵装置设计和运行提供有效支撑。

来源：2025年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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