为了验证所设计的水力模型的性能,进行了水力试验。所有的模型方案,均编制了相应的试验大纲,试验均按照试验大纲的要求执行。所有方案的试验均在实验中心进行,所有试验回路设计成开式试验回路。
在研究过程中,肯富来水泵厂曾做过多种方案的匹配、组合试验,包括缩小模型和1:1模型方案共5种方案。这3种方案分别表示为方案1、方案2、方案3、方案4和方案5。其中方案5为从所有缩小模型方案中选择出来的*优方案而做的1:1的模型方案。各方案试验说明及结果分析如下:
<!--[if !supportLists]-->(1)<!--[endif]-->方案1:叶轮及泵体均以某双吸泵为原型(模型泵相关参数见表1),换算为合同下参数(0.93),再依据换算结果转换为试验转速下参数(0.66554),*后修整叶轮进口。该泵体原模型为单蜗壳,为平衡偏离设计工况时产生的径向力,需将泵体设计成双蜗壳型式。该模型泵叶轮叶片数为6枚,考虑与双蜗壳泵体匹配问题,叶轮采用了7枚叶片。
所选的n=215.64对应参数,在该泵试验曲线的高效区内,由于该泵的转速较低,为730r/min,升高至要求转速985r/min后,NPSHr值将会增大。因此,选择该模型经换算后,对叶轮入口进行了修整,增大叶轮进口部位过流面积,以降低汽蚀余量。
经试验后,方案1的试验结果与要求参数对比见表2。
从上述数据对比情况看,由于效率降低太多,扬程也偏高,对该方案再改进提高效率,在短时间内不容易实现。此试验结果也正好应证了叶轮的效率与抗汽蚀性能之间的矛盾关系,即提?抗汽蚀性能会损失部分效率。从上面的试验曲线看,高效区较窄,且高效点偏向小流量方向。要提高该叶轮的效率并拓宽高效区,需要增大叶轮的出口宽度,同时增大泵体的喉部面积。由前面的计算得到叶轮入口冲角为,此叶轮较大的冲角也保证了肯富来管道泵较高的抗汽蚀性能,若要提高效率,就得取较小的冲角,参考书中推荐的冲角值为3°?10°,但该叶轮的*佳冲角的数值,通过计算无法直接得到,只能通过多方案的对比试验进行确定。另外影响效率的还有很多其他的因素,改进起来比较困难。因此该叶轮*终没有被采用。但该方案通过修改叶轮的吸入部分,有效的提高了该模型的抗汽蚀性能。修改前换算汽蚀余量为10.8m,修改后的试验结果为6.35m,降低了4.45m。此方法可以广泛的应用于日后的设计工作及工程实践中。