导流器

　　循环水泵是火电厂中耗电量较大的辅机之一，它消耗的电能约占厂总发电量的1%~1.5%[1]。潜水泵作为一种通用机械，广泛应用于发电厂热水循环、污水排放与处理等各个环节。然而，目前投放市场的潜水泵机组的效率不高，还具有很大的提升空间。因而，从节能降耗的角度出发，探索提高潜水泵效率的有效途径，研究提高潜水泵性能的设计方法与生产水平，具有重要的理论与学术意义和工程应用价值。

　　潜水泵的主要过流部件是叶轮和导流器，其性能是由这两方面共同决定的。导流器是一个重要的能量转换装置，在潜水泵设计中，导流器在一定程度上决定了泵的结构形式和性能。其设计的好坏对潜水泵性能具有重大影响，有资料表明导流壳内的水力损失约占泵内水力损失的40%~50%。高效率的泵不但要求高效的叶轮，而且还需要与叶轮良好匹配的导流器，如果导流器不适配，不但降低泵的效率，而且还会在一定程度上影响泵性能的稳定。

　　目前国内外大多数学者都是对叶轮及其蜗壳进行内部流场分析计算和特性研究　对于带有空间导流器的潜水泵内流场的数值研究较少，导流器特性对潜水泵性能的影响研究也局限于定性的研究，尤其涉及叶轮和导流器适配性的研究则更少。单方面研究叶轮或导流器不可能定量地确定泵的特性。况且，以往设计人员先根据设计经验设计出新产品，然后上试验台测试产品的性能，但对内部流动仍然知之甚少，往往耗费大量时间和财力，较少能达到满意效果。

　　随着计算机技术的发展，基于计算流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)的数值模拟方法在流体机械中得到广泛的应用，通过CFD技术预测水泵性能及对其进行优化设计已基本达到工程实用的程度，但涉及潜水泵导流器的计算却很少。笔者围绕导流器的工作原理，从理论上对导流器特性曲线进行分析，通过改变导流器叶片进口安放角这一重要几何参数，对同一叶轮与不同进口安放角导流器组合后的潜水泵进行性能测试与流场数值计算。在叶轮不变的情况下，通过改变导流器叶片进口安放角获得一种高效率的泵，为增加潜水泵的规格并扩大使用范围寻找一种新的途径。