文章提出用三维设计软件SOLIDWORKS来设计诱导轮,这种方法不仅便于生成和修改模型,提高设计工程师的设计速度,而且可以给后期的水力仿真提供可靠的模型。

某核电站密封油泵采用三螺杆泵,长期存在异音及振动大的问题,严重威胁系统的安全运行。为了查找导致该问题的具体原因,对相关的系统和设备进行理论计算及现场排查,最终发现导致该问题的根本原因为泵的汽蚀余量不足,在系统中其他因素的扰动下,发生汽蚀和吸空现象。现场通过调整密封油泵上游真空箱的真空度,增加真空箱的液位高度,来增大泵的汽蚀余量;并通过减少泵入口气泡、整定泵出口压力、提高泵的介质温度等工作,来降低外部扰动和提高泵的自吸能力,从而解决了密封油泵的汽蚀问题。

主要介绍了离心泵汽蚀现象及形成机理，重点突出了两个主要概念：装置汽蚀余量（NPSHa）和必需汽蚀余量（NPSHr）。对吸上装置和倒灌装置，分别给出了装置汽蚀余量的计算公式。在此基础上，列出了提高离心泵抗汽蚀能力的方法。

在变螺距诱导轮设计过程中引入角度变化系数来控制型线变化的规律，利用自主开发的诱导轮设计软件，选取代表3种不同特征型线的角度变化系数，设计了3台不同型线变化规律的变螺距诱导轮，并通过数值计算的方法，研究了角度变化系数m对诱导轮性能的影响。结果表明，诱导轮的扬程与效率随着角度变化系数的增加逐渐降低，在m=0．5时诱导轮的扬程与效率最高；诱导轮的临界空化余量随着角度变化系数的增加而逐渐降低，在m=2时诱导轮的空化性能最优。因此，在进行诱导轮的角度变化系数选择时，要综合考虑诱导轮的能量特性和空化特性。

对锅炉给水泵泵组进行变频调节能起到节能减排的效果。但随着电机变频，与锅炉给水泵共用电机、且同轴驱动的前置泵也须在变频的情况下低速工作，相应的泵出口压力降低。此时，前置泵是否能满足锅炉给水泵不发生汽蚀的要求，本文从锅炉给水泵的3个负荷工况情形对此予以分析讨论。

针对合川电站超超临界锅炉储水罐调节阀出现的严重汽蚀现象,基于两相空化流动方程和FLUENT流场数值模拟方法,对该调节阀及其管配系统的流场特性进行分析。将模拟结果与实际失效结果相比较并提出优化方案。结果表明:基于FLUENT的空化模型模拟结果与实际工程失效情况比较吻合,加长出口管道至4m后,在三通底板处速度降低71.4%,含汽量降低84.9%。该分析方法对储水罐调节阀设计有较好的指导作用,对促进其国产化进程也有积极意义。

针对高压柱塞泵的汽蚀现象,阐述了产生汽蚀的原因与危害。通过汽蚀判据的分析,给出了产生汽蚀的判断依据,该判据可作为高压柱塞泵的设计条件。并提出了高压柱塞泵的液力端结构与进水系统的优化设计措施,设计经工程验证可以有效消除汽蚀。

为探究非对称双吸双流道泵的内部流动规律,基于CFD性能预测方法,采用Mixture多相流模型,充分考虑汽蚀作用,计算双吸双流道泵在气固液三相联合作用下的速度-压力分布规律以及气相与固相的体积分布特点,并且考虑不同的计算方法叶轮中截面的压力分布。计算结果表明：在叶轮的头部区域存在一局部低压漩涡区,在恶劣环境工况,最终演变为汽蚀的发生。固相颗粒主要分布在靠近上下盖板的内表面,气相主要分布在叶片的头部区域。不同的计算方法,压力分布趋势基本相同,若考虑固相颗粒的作用,叶轮出口压力更高,压力梯度更大。若考虑汽蚀的作用,叶片头部的低压区范围更宽广,汽蚀现象更严重,但发生汽蚀的部位不会改变。

为提高环形吸水室的节段式多级离心泵的抗汽蚀性能,采用对称分布的半螺旋结构对环形吸水室进行水力优化,并对优化前后的多级离心泵进行数值计算和流场分析,最后进行汽蚀试验验证.研究结果表明,优化后的环形吸水室的流场结构有了较明显的改善,增大了首级叶轮叶片入口边的压强,提高了泵的抗汽蚀性能.经汽蚀试验验证,泵的汽蚀性能完全达到设计要求.

介绍了所研制的先导式纯水溢流阀及其工作原理.从流场控制的角度,研究了先导式纯水溢流阀抑制汽蚀方法.应用CFD技术对溢流阀主阀流道内的流场流态进行仿真,获得了单级节流、带高压引流的单级节流、多级节流和带高压引流的多级节流4种结构下的压力和汽穴分布图像.在不同压力、阀口开度等多种条件下,对先导式纯水溢流阀进行了试验研究.结果表明,利用多级节流和高压引流补偿相结合的方法能有效抑制汽蚀、提高纯水溢流阀性能.