對超低比轉(zhuǎn)速高速誘導(dǎo)輪變頻離心水泵而言，其流量小轉(zhuǎn)速高，很容易出現(xiàn)小流量工況下的進(jìn)口回流、二次流、尾流-射流結(jié)構(gòu)及流動(dòng)分離、及葉輪出口的二次流，因此采用上面這些措施還不能完全保證高速變頻離心水泵能夠獲得穩(wěn)定的特性線，況且上面這些措施基本上是以犧牲效率和汽蝕性能為代價(jià)的，而超低比轉(zhuǎn)速高速變頻離心水泵的效率比較低，因此這些措施對提高高速變頻離心水泵的效率是不利的。因此在設(shè)計(jì)時(shí)就必須同時(shí)兼顧穩(wěn)定性、效率和汽蝕性能的要求。已有研究表明要使超低比轉(zhuǎn)速高速誘導(dǎo)輪變頻離心水泵能夠獲得較好的小流量工作穩(wěn)定性、較高的效率和汽蝕性能的Z有效途徑之一就是采用長、中、短葉片相間的復(fù)合葉輪。

 

面定性地分析了誘導(dǎo)論進(jìn)口回旋流、葉輪進(jìn)口回流、葉輪流道里的二次流、葉輪流道里的尾流-射流結(jié)構(gòu)與流動(dòng)分離、以及葉輪出口的二次流等不穩(wěn)定因素的產(chǎn)生機(jī)理，實(shí)際上這些不穩(wěn)定因素是互相影響的。誘導(dǎo)輪進(jìn)口前緣產(chǎn)生的繞流線旋渦會(huì)加劇離心輪進(jìn)口的繞流線旋渦，也使葉輪流道內(nèi)的二次流旋渦加強(qiáng)，從而加強(qiáng)了葉輪流道里的尾流-射流結(jié)構(gòu)，助長了葉輪流道的邊界層分離傾向，也增強(qiáng)了葉輪與蝸殼聯(lián)合工作時(shí)產(chǎn)生的二次流和水力損失。這些不穩(wěn)定因素的產(chǎn)生，導(dǎo)致很大的水力損失，其對超低比轉(zhuǎn)速高速誘導(dǎo)輪變頻離心水泵的影響就表現(xiàn)為在外特性上的揚(yáng)程流量特性線H~Q出現(xiàn)正斜率上升段，致使很容易在小流量工況下產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，甚至?xí)��?yán)重影響高速變頻離心水泵的運(yùn)行。因此必須控制這些不穩(wěn)定因素，即實(shí)際上就是要在設(shè)計(jì)時(shí)保證水泵能夠獲得穩(wěn)定的H~Q特性線，其控制措施主要可從兩方面來進(jìn)行

 

合理設(shè)計(jì)誘導(dǎo)輪、離心輪及蝸殼等過流部件； 

 

采用合理的結(jié)構(gòu)措施。 

1.2.1合理設(shè)計(jì)誘導(dǎo)輪、離心輪及蝸殼等過流部件

    超低比轉(zhuǎn)速高速誘導(dǎo)輪變頻離心水泵的揚(yáng)程流量特性線是由理論揚(yáng)程曲線減去總的水力損失曲線得到的。理論揚(yáng)程曲線是一條隨流量增加呈直線下降的特性線，因此要使上海龍亞高速變頻離心水泵的揚(yáng)程流量特性線不出現(xiàn)正斜率上升段，實(shí)際上就是要盡量減少各項(xiàng)水力損失，特別是要減少小流量工況下的由于產(chǎn)生上述幾個(gè)不穩(wěn)定因素而引起的各項(xiàng)水力損失。下面就如何合理設(shè)計(jì)誘導(dǎo)輪、離心輪和蝸殼等過流部件進(jìn)行討論。

 

  1.2.1.1誘導(dǎo)輪的參數(shù)控制    

誘導(dǎo)輪進(jìn)口前緣產(chǎn)生的回流主要是由于圓周速度分布不均勻而引起的。由于采用正沖角設(shè)計(jì)以及為了提高高速變頻離心水泵效率而采用的加大流量設(shè)計(jì)，均導(dǎo)致小流量工況下的液流角比設(shè)計(jì)工況下小，在旋轉(zhuǎn)的作用下，就不可避免地產(chǎn)生回流及其引起較大的水力損失。要減少回流損失，就應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)取較小的進(jìn)口液流沖角，這樣對提高誘導(dǎo)輪的汽蝕性能也是很有好處的，但必須保證誘導(dǎo)輪產(chǎn)生的出口揚(yáng)程能夠滿足離心輪不首先發(fā)生汽蝕破壞所需的能量要求，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合考慮。既要具有較低的回流損失和較高的汽蝕性能，又要滿足離心輪進(jìn)口的能量要求，Z理想的辦法是將誘導(dǎo)輪設(shè)計(jì)成變螺距型式。變螺距誘導(dǎo)輪較小的葉片進(jìn)口安放角可使誘導(dǎo)輪減少進(jìn)口回流損失和提高汽蝕性能，較大的出口葉片安放角可使誘導(dǎo)輪產(chǎn)生較高的出口揚(yáng)程以滿足離心輪進(jìn)口的能量要求。

 

    1.2.1.2離心輪的參數(shù)控制

    離心輪是低比轉(zhuǎn)速變頻離心水泵的Z關(guān)鍵的過流部件，因?yàn)殁価埮扑�泵所能產(chǎn)生的揚(yáng)程是靠葉輪旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。如何合理設(shè)計(jì)變頻離心水泵的離心輪使水泵獲得穩(wěn)定的揚(yáng)程流量特性線，國內(nèi)外許多學(xué)者都進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)5～8從各個(gè)方面研究了葉輪及水泵體的主要幾何參數(shù)對水泵特性線的影響，并提出了一些原則和控制措施，如采用較少的葉片數(shù)、較小的葉片出口角、較大的葉片包角、較小的液流進(jìn)口沖角、以及較小的葉片出口寬度等等。