江偉，朱相源，田輝，李國君，王玉川

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西楊凌，712100；2.西安交通大學(xué)熱流科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安，710049；3.承德石油高等專科學(xué)校機(jī)械工程系，河北承德，067000)

離心泵是一種應(yīng)用十分廣泛的通用機(jī)械，在農(nóng)田灌溉、城市和工業(yè)給排水、原子能發(fā)電等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛[1-2]。衡量離心泵性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)主要由水泵的運(yùn)行穩(wěn)定性、汽蝕空化及效率等方面組成[3-4]，其中效率關(guān)乎節(jié)能減排、能量高效利用，離心泵系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行與機(jī)組能否穩(wěn)定運(yùn)行有很大關(guān)系，因此，在保證離心泵水力效率或提高水力性能的同時(shí)，需盡量保證離心泵系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

與普通離心泵相比，尤其在偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)，導(dǎo)葉式離心泵中葉輪、導(dǎo)葉及蝸殼內(nèi)均會出現(xiàn)劇烈的湍流流動，并對泵的水力性能產(chǎn)生較大的影響[5-7]。在較小流量工況時(shí)，導(dǎo)葉式離心泵揚(yáng)程曲線易出現(xiàn)蛇峰，且進(jìn)一步減小流量時(shí)，由于葉輪進(jìn)口處劇烈的非定常湍流流動，可能導(dǎo)致葉輪進(jìn)口前蓋板附近區(qū)域出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)汽蝕現(xiàn)象[8-10]。目前國內(nèi)外許多學(xué)者主要集中于離心泵尤其針對多級離心泵[11-13]導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)的研究，而對于單級離心泵中導(dǎo)葉形式或多級離心泵末級導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)及導(dǎo)葉內(nèi)部非定常流動研究較少。半高導(dǎo)葉由HOSHINO等[14]提出，其結(jié)構(gòu)介于葉片式導(dǎo)葉與無葉導(dǎo)葉之間，能有效地改善葉輪機(jī)械內(nèi)部流動狀態(tài)，提高其穩(wěn)定性[15]，因此，在風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)中應(yīng)用廣泛。SITARAM 等[16]采用試驗(yàn)方法研究了不同半高導(dǎo)葉葉高尺寸對離心壓縮機(jī)內(nèi)部流動影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)半高導(dǎo)葉葉高與導(dǎo)葉流道寬度之比h/b=0.2～0.3 時(shí)，其能量系數(shù)與靜壓系數(shù)最高，而隨著流量增加，其葉輪與導(dǎo)葉等區(qū)域出現(xiàn)不均勻尾跡流。劉立軍[17]采用數(shù)值模擬方法探討了半高導(dǎo)葉式壓縮機(jī)內(nèi)部非穩(wěn)態(tài)流動，發(fā)現(xiàn)半高導(dǎo)葉能較好地改善壓縮機(jī)級內(nèi)流場。LIU[18-21]等采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)方法研究了不同結(jié)構(gòu)半高導(dǎo)葉、不同半高導(dǎo)葉葉高參數(shù)等對壓縮機(jī)穩(wěn)定性及內(nèi)部流場影響，結(jié)果表明合適的半高導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)與適當(dāng)?shù)娜~高尺寸能有效改善壓縮機(jī)內(nèi)部流場，提高其穩(wěn)定運(yùn)行。由上述文獻(xiàn)可知，壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)中半高導(dǎo)葉性能及其內(nèi)部流場的研究較多，而對離心泵中半高導(dǎo)葉對其性能的影響研究較少[22]。為此，本文作者采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)方法深入分析半高導(dǎo)葉對離心泵壓力脈動的影響，以期為離心泵半高導(dǎo)葉設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性提供理論依據(jù)與參考。

1 基本參數(shù)與湍流模型

導(dǎo)葉式離心泵基本參數(shù)為：流量Qdes=40 m3/h，揚(yáng)程H=60 m，轉(zhuǎn)速n=2 900 r/min。各過流部件設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。圖1所示為半高導(dǎo)葉示意圖，其中，b為導(dǎo)葉流道寬度，h為半高導(dǎo)葉葉高。為試驗(yàn)分析導(dǎo)葉與蝸殼內(nèi)壓力脈動特性，在蝸殼隔舌與出口附近設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)P3和P4。試驗(yàn)中泵體、葉輪采用有機(jī)玻璃，導(dǎo)葉采用PVC，分別對扭矩、流量、進(jìn)出口壓力進(jìn)行測量，對監(jiān)測點(diǎn)處動態(tài)壓力進(jìn)行測量。所用試驗(yàn)儀器分別為CKY-810 型扭矩傳感器，量程為0.01～100 N·m，測量精度為±0.002 5 N·m；AE215型流量計(jì)量程為0～100 m3/h，測量精度為±0.5 m3/h；3051TG2A2B型壓力傳感器測量范圍分別為-100～300 kPa(進(jìn)口)和0～1 MPa(出口)，精度為0.4 Pa；CKY-Y8 型動態(tài)壓力傳感器測量范圍為0～1.0 MPa，采樣頻率≥1 kHz，精度為±0.001。半高導(dǎo)葉數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究方案如表2所示。

表1 設(shè)計(jì)參數(shù)Table 1 Design parameters

圖1 模型試驗(yàn)泵Fig.1 Model test pump

表2 導(dǎo)葉端面間隙數(shù)值與試驗(yàn)方案Table 2 Numerical and test scheme of guide vane clearance

數(shù)值計(jì)算網(wǎng)格采用ICEM 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格見圖2。半高導(dǎo)葉介于有葉與無葉導(dǎo)葉之間，故導(dǎo)葉葉高方向存在間隙，對其間隙區(qū)域網(wǎng)格采用邊界層處理。各流部件(葉輪、導(dǎo)葉、蝸殼)網(wǎng)格數(shù)分別為568 761，765 337 和881 295 個，前后泵腔網(wǎng)格分別為421 802和448 013個，如圖2所示。采用SSTk-ω湍流模型，邊界條件采用壓力進(jìn)口、質(zhì)量流量出口、壁面無滑移。瞬態(tài)計(jì)算以穩(wěn)態(tài)計(jì)算為初始計(jì)算條件，葉輪每轉(zhuǎn)過1°為1個時(shí)間步，其時(shí)間步長5.75×10-5s，1 個周期計(jì)算360 步，計(jì)算8 個周期，采用最后1個周期進(jìn)行流場分析。

圖2 計(jì)算域網(wǎng)格Fig.2 Grid of computational domain

2 壓力脈動實(shí)驗(yàn)研究

圖3所示為不同導(dǎo)葉葉高時(shí)離心泵外特性曲線。從圖3可見：隨著導(dǎo)葉葉片與蓋板之間間隙增加即h/b增大，離心泵揚(yáng)程曲線更平緩，最高效率逐漸增加，高效區(qū)變寬，且高效區(qū)向大流量偏移，主要是減小導(dǎo)葉葉高提升了過流部件的過流能力；當(dāng)h/b=1.0 時(shí)，離心泵揚(yáng)程曲線較陡，下降較快，其中，當(dāng)Q=37.5 m3/h 時(shí)，效率最大，為55.5%；當(dāng)h/b=0.4～0.8 時(shí)，離心泵揚(yáng)程曲線較平緩，下降較慢，效率最高點(diǎn)向大流量偏移，其中效率最高點(diǎn)位于Q=42.5 m3/h 處，為57.5%；在整個流量工況范圍內(nèi)，當(dāng)h/b=0.8 時(shí)，離心泵的揚(yáng)程與效率最小，除h/b=0.8外，在小流量工況(Q=18～37 m3/h)范圍內(nèi)，h/b=1.0 時(shí)離心泵的揚(yáng)程、效率最高；在大流量工況(Q=37～60 m3/h)范圍內(nèi)，h/b=1.0時(shí)離心泵的揚(yáng)程、效率遠(yuǎn)比其他h/b時(shí)的低。

圖4所示為不同流量、不同導(dǎo)葉葉高時(shí)監(jiān)測點(diǎn)P3和P4的壓力脈動系數(shù)隨時(shí)間的變化曲線。由圖4可見：在動靜干涉作用下，監(jiān)測點(diǎn)壓力脈動系數(shù)呈周期性波動。因?qū)嶋H流動中復(fù)雜多變的流場結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)中壓力脈動系數(shù)在每個波峰和波谷處的值并不相同，其波動并非呈嚴(yán)格的周期性波動；在不同導(dǎo)葉葉片高度下，監(jiān)測點(diǎn)處壓力脈動系數(shù)差別較大，當(dāng)h/b=1.0時(shí)，壓力脈動系數(shù)峰-谷值明顯比采用半高導(dǎo)葉時(shí)的高；總體來看，監(jiān)測點(diǎn)P3壓力脈動規(guī)律性相對較差，其峰-谷值(波峰與波谷的差值)比監(jiān)測點(diǎn)P4的低，表明P3處壓力波動的強(qiáng)度較P4處小，但波動復(fù)雜；在P3處，當(dāng)h/b=0.6時(shí)，壓力脈動系數(shù)峰谷值最小，在P4處，當(dāng)h/b=0.8 時(shí)，壓力脈動系數(shù)峰谷值最小。由試驗(yàn)結(jié)果可知半高導(dǎo)葉不僅影響離心泵外特性，而且對蝸殼內(nèi)部流場產(chǎn)生明顯的影響。

圖3 不同導(dǎo)葉葉高對離心泵外特性影響Fig.3 Influence of different guide vane heights on external characteristics of centrifugal pump

圖5所示為不同流量工況和不同導(dǎo)葉葉高時(shí)，監(jiān)測點(diǎn)P3和P4壓力脈動強(qiáng)度變化。壓力脈動強(qiáng)度由下式計(jì)算：

其中：ptm為瞬時(shí)壓力；pave為平局壓力；Cp為壓力系數(shù)。由圖5可見：不同導(dǎo)葉葉高時(shí)監(jiān)測點(diǎn)P3及P4壓力脈動強(qiáng)度變化較大。其中隔舌處監(jiān)測點(diǎn)(P3)處的壓力脈動強(qiáng)度在h/b=0.6 時(shí)達(dá)到最小值，而隔舌下游(P4)的壓力脈動強(qiáng)度在h/b=0.8 時(shí)達(dá)到最小值；在P3位置，當(dāng)采用傳統(tǒng)葉片式導(dǎo)葉時(shí)(h/b=1.0)，壓力脈動強(qiáng)度明顯比采用半高導(dǎo)葉時(shí)的高；當(dāng)導(dǎo)葉葉片高度由h/b=1.0向h/b=0.6逐漸減小時(shí)，各工況下壓力脈動強(qiáng)度逐漸減小；當(dāng)h/b=0.6 時(shí)，各工況下的壓力脈動強(qiáng)度達(dá)到最小值，而后隨著導(dǎo)葉葉高繼續(xù)減小，壓力脈動強(qiáng)度逐漸增大。這是由于隨著導(dǎo)葉葉高減小，導(dǎo)葉間隙增大，在間隙流動的影響下壓力脈動逐漸增強(qiáng)。其中，小流量下，壓力脈動強(qiáng)度隨葉高減小下降速度最快，并且在h/b=0.4 時(shí)只有微小上升。在P4處，當(dāng)導(dǎo)葉高度由h/b=1.0向h/b=0.8逐漸減小時(shí)，各工況下壓力脈動強(qiáng)度逐漸減小，且當(dāng)采用傳統(tǒng)葉片式導(dǎo)葉時(shí)(h/b=1.0)，壓力脈動強(qiáng)度下降最快，當(dāng)h/b=0.8時(shí)，各工況下的壓力脈動強(qiáng)度達(dá)到最小值，而后隨著導(dǎo)葉葉高繼續(xù)減小，壓力脈動強(qiáng)度逐漸增大。因此，半高導(dǎo)葉可以有效地減弱隔舌及其下游處的壓力脈動強(qiáng)度，尤其在小流量下效果更佳，并且存在一個相對較優(yōu)的導(dǎo)葉高度使得隔舌及其下游處壓力脈動減小。

圖6和圖7所示分別為不同流量工況和不同導(dǎo)葉葉高時(shí)，監(jiān)測點(diǎn)P3和P4處壓力脈動系數(shù)的頻域分布圖及壓力脈動系數(shù)在主頻處的幅值對比，其中fb為葉片通過頻率。由圖6和圖7可見：P3和P4處壓力脈動以葉片通過頻率為主，低頻諧波為葉輪偏心及測點(diǎn)附近復(fù)雜流動導(dǎo)致；當(dāng)采用傳統(tǒng)導(dǎo)葉即h/b=1.0 時(shí)，P3點(diǎn)的主頻處壓力脈動系數(shù)的幅值明顯比P4時(shí)的小，但當(dāng)采用半高導(dǎo)葉時(shí)，兩監(jiān)測點(diǎn)處幅值的差別明顯減小；當(dāng)采用半高導(dǎo)葉時(shí)，P3和P4壓力脈動系數(shù)在主頻出的幅值明顯比采用傳統(tǒng)導(dǎo)葉的小。當(dāng)h/b=0.8和h/b=0.6時(shí)，主頻處的壓力脈動系數(shù)幅值最小，當(dāng)h/b=0.4 時(shí)，主頻處的幅值雖然比h/b=0.8 和h/b=0.6 時(shí)的高，但明顯比h/b=1.0時(shí)的低；在P4處，雖然h/b=0.6時(shí)主頻處幅值比h/b=0.8時(shí)的低，但h/b=0.8時(shí)的壓力脈動強(qiáng)度比h/b=0.6時(shí)的高，這是因?yàn)閔/b=0.8低頻波幅值較小。因此，減小導(dǎo)葉葉高可以有效地減小隔舌及其下游處壓力脈動幅值，并且存在相對較優(yōu)的導(dǎo)葉葉高使得隔舌及其下游處壓力脈動幅值降低。

圖4 不同流量工況時(shí)壓力監(jiān)測點(diǎn)處壓力脈動系數(shù)變化Fig.4 Variation of pressure fluctuation coefficient at pressure monitoring point under different flow conditions

3 數(shù)值模擬結(jié)果分析

圖8所示為1.0Qdes下、不同導(dǎo)葉葉高時(shí)，蝸殼-導(dǎo)葉間隙處徑向速度Vr(Vr=vr/u2，其中vr為徑向速度，u2為葉輪出口圓周速度)分布，白色線為導(dǎo)葉凹面尾緣。由圖8可見：隨著葉高減小，隔舌上游前部區(qū)域(350°～360°)的負(fù)徑向速度區(qū)逐漸減??；當(dāng)h/b=0.8 時(shí)，隔舌前部靠葉輪輪轂側(cè)(HS)依然存在負(fù)徑向速度區(qū)，而靠前蓋板側(cè)(SS)負(fù)徑向速度消失；當(dāng)h/b=0.4 時(shí)，隔舌前部(350°～360°)負(fù)徑向速度完全消失，表明蝸殼隔舌前部的漩渦消失；隨著導(dǎo)葉葉高減小，負(fù)徑向速度區(qū)減小，同時(shí)，隔舌前部的高徑向速度區(qū)(340°～350°)逐漸增大，并且高徑向速度區(qū)偏向?qū)~間隙(前蓋板SS 側(cè))；在遠(yuǎn)離隔舌的導(dǎo)葉葉片間隙處，出現(xiàn)負(fù)徑向速度區(qū)；隨著葉高的進(jìn)一步減小，該負(fù)徑向速度區(qū)逐漸減小。導(dǎo)葉尾緣間隙處的負(fù)徑向速度區(qū)的存在主要是由于其葉片出口復(fù)雜流動，出現(xiàn)旋渦；隨著導(dǎo)葉葉高減小，在隔舌處(0°)導(dǎo)葉葉片尾緣處徑向速度減小，表明半高導(dǎo)葉能有效改善蝸殼進(jìn)口壓力沿圓周分布的均勻性；在導(dǎo)葉葉片DB1 和DB2 間流道范圍內(nèi)，蝸殼-導(dǎo)葉間隙內(nèi)徑向速度逐漸增大，其他導(dǎo)葉流道出口處徑向速度有所減小。以導(dǎo)葉流道的角度來看，減小導(dǎo)葉葉高，各導(dǎo)葉流道出口徑向速度差別減小，除隔舌前部(330°～350°)高徑向速度區(qū)外，各導(dǎo)葉流道徑向速度分布更加均勻，并且導(dǎo)葉葉片凹面尾緣處徑向速度減小，因此，導(dǎo)葉葉高減小，對其葉片尾緣射流有一定的削減作用。與采用傳統(tǒng)葉片式導(dǎo)葉相比，采用半高導(dǎo)葉時(shí)，隨著葉輪旋轉(zhuǎn)，各導(dǎo)葉流道出口處徑向速度分布變化較小，表明葉輪-導(dǎo)葉的干涉作用對下游導(dǎo)葉出口即蝸殼進(jìn)口處流場影響較小。

圖5 壓力監(jiān)測點(diǎn)處壓力脈動強(qiáng)度變化Fig.5 Pressure fluctuation intensity change at pressure monitoring point

圖6 監(jiān)測點(diǎn)處壓力脈動系數(shù)頻域分布Fig.6 Frequency domain distribution of pressure fluctuation coefficient at monitoring point

圖7 監(jiān)測點(diǎn)處壓力脈動系數(shù)主頻處幅值分布Fig.7 Amplitude distribution of pressure fluctuation coefficient on dominant frequency at monitoring point

圖8 在1.0Qdes時(shí)，不同導(dǎo)葉葉高時(shí)蝸殼-導(dǎo)葉間隙內(nèi)徑向速度分布Fig.8 Radial velocity distribution of clearance between volute and diffuser with different guide vane height at 1.0 Qdes

圖9所示為1.0Qdes下、不同導(dǎo)葉葉高時(shí)，導(dǎo)葉-葉輪間隙處徑向速度分布。由圖9可見：導(dǎo)葉葉高對導(dǎo)葉進(jìn)口流動參數(shù)影響很大；當(dāng)采用傳統(tǒng)葉片式導(dǎo)葉時(shí)，在導(dǎo)葉葉片進(jìn)口邊前后區(qū)域存在明顯的負(fù)徑向速度，采用半高導(dǎo)葉時(shí)這一問題明顯減??；當(dāng)h/b=0.8 時(shí)，在導(dǎo)葉進(jìn)口邊兩側(cè)很小的區(qū)域依然存在負(fù)徑向速度，隨著葉高減小，負(fù)徑向速度區(qū)逐漸減小但一直存在；隨著導(dǎo)葉葉高減小，導(dǎo)葉前緣負(fù)徑向速度區(qū)在靠近前蓋板側(cè)(SS)逐漸消失，這主要是由于在前蓋板側(cè)是無葉區(qū)，不存在流體繞流導(dǎo)葉前緣導(dǎo)致很小范圍內(nèi)的負(fù)徑向速度產(chǎn)生。對比h/b=0.8與h/b=1.0時(shí)導(dǎo)葉進(jìn)口徑向速度分布可知：導(dǎo)葉葉高減小，在消除了負(fù)徑向速度區(qū)的同時(shí)，還減小了高徑向速度區(qū)的值，尤其在導(dǎo)葉進(jìn)口邊至葉輪葉片出口邊之間的區(qū)域。當(dāng)采用半高導(dǎo)葉時(shí)，導(dǎo)葉進(jìn)口邊高徑向速度區(qū)主要出現(xiàn)在葉輪葉片尾緣處，并且隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)葉片壓力面尾緣逐漸靠近導(dǎo)葉葉片前緣時(shí)，徑向速度逐漸增加。當(dāng)采用半高導(dǎo)葉時(shí)，各導(dǎo)葉流道內(nèi)流體分配更加均勻，葉輪-導(dǎo)葉干涉作用降低。

圖9 在1.0Qdes時(shí)，導(dǎo)葉-葉輪間隙內(nèi)徑向速度在不同導(dǎo)葉葉高時(shí)的分布圖Fig.9 Radial velocity distribution of clearance between impeller and diffuser with different guide vane height under 1.0 Qdes

圖10所示為0.8Qdes和1.2Qdes下，在不同導(dǎo)葉葉高時(shí)，隔舌處流線及壓力系數(shù)分布。由圖10可見：在小流量下，當(dāng)h/b=0.4 時(shí)，隔舌處存在漩渦，且此漩渦向蝸殼主流區(qū)偏移，對上游大渦有一定的阻塞作用，使得上游大渦對隔舌處影響降低，進(jìn)而導(dǎo)致能量耗散降低；當(dāng)h/b=0.8 時(shí)，漩渦向隔舌處偏移，但漩渦強(qiáng)度明顯減?。划?dāng)導(dǎo)葉葉片葉高減小時(shí)，因隔舌處漩渦對下游蝸殼出口區(qū)域大渦的影響，使得隔舌附近區(qū)域流動更均勻，大渦影響范圍減小，進(jìn)而能量耗散減??；在1.2Qdes流量下，隔舌處漩渦消失，隔舌處流動更加均勻，在高速流體作用下，大渦的影響降低；采用半高導(dǎo)葉時(shí)，由于間隙處流速很大，當(dāng)流體由導(dǎo)葉進(jìn)入蝸殼時(shí)，在高速流體的夾帶下，漩渦向主流及隔舌上部移動，進(jìn)而減小了大渦的影響，降低了能量耗散。

圖10 0.8Qdes和1.2Qdes時(shí)不同導(dǎo)葉葉高時(shí)隔舌處流線分布Fig.10 Streamline distribution at tongue with different guide vane heights at 0.8Qdes and 1.2Qdes

圖11 在1.0Qdes時(shí)不同導(dǎo)葉葉高下時(shí)均壓力及壓力脈動強(qiáng)度分布Fig.11 Distribution of time average pressure and pressure fluctuation intensity at different guide vane heights at 1.0Qdes

圖11所示為1.0Qdes、不同導(dǎo)葉葉高下中截面上時(shí)均壓力及壓力脈動強(qiáng)度分布。由圖11中時(shí)均壓力分布可見：采用半高導(dǎo)葉時(shí)葉輪內(nèi)部壓力分布相似，但采用半高導(dǎo)葉時(shí)蝸殼內(nèi)壓力明顯比采用傳統(tǒng)導(dǎo)葉時(shí)的大，說明蝸殼壓力損失在采用傳統(tǒng)導(dǎo)葉時(shí)高。總體來看，蝸殼內(nèi)壓力在采用半高導(dǎo)葉時(shí)比采用傳統(tǒng)導(dǎo)葉時(shí)的高，同時(shí)，采用傳統(tǒng)導(dǎo)葉時(shí)隔舌處存在較大的壓力梯度。由壓力脈動強(qiáng)度可見，采用半高導(dǎo)葉時(shí)葉輪、蝸殼和導(dǎo)葉內(nèi)壓力脈動強(qiáng)度顯然比采用傳統(tǒng)導(dǎo)葉時(shí)的低，泵內(nèi)部流場波動減弱。

4 結(jié)論

1)采用半高導(dǎo)葉時(shí)，隔舌處P3點(diǎn)及其下游蝸殼出口P4點(diǎn)處的壓力脈動強(qiáng)度及主頻處的幅值明顯減小，尤其P2點(diǎn)處減小最明顯。隨著導(dǎo)葉葉高減小，壓力脈動強(qiáng)度和主頻處幅值逐漸減小，小流量下減小最快，但當(dāng)導(dǎo)葉葉片減小到一定程度時(shí)(h/b=0.4)，受間隙流動的影響，隔舌處及蝸殼出口處壓力脈動開始增大。

2)導(dǎo)葉葉高對離心泵外特性參數(shù)影響顯著。在小流量工況下，與采用傳統(tǒng)葉片式導(dǎo)葉相比，采用半高導(dǎo)葉的離心泵的揚(yáng)程減小，其效率也減?。辉谠O(shè)計(jì)流量下，導(dǎo)葉葉高影響較小；在大流量工況下，采用半高導(dǎo)葉的離心泵，其揚(yáng)程和效率增大。

3)采用半高導(dǎo)葉時(shí)，蝸殼進(jìn)口壓力沿圓周方向分布更加均勻，消除了隔舌處的高壓力梯度現(xiàn)象。隔舌處回流渦消失，隔舌處負(fù)徑向速度區(qū)消失，消除了隔舌處漩渦對導(dǎo)葉流道的堵塞作用，提高了導(dǎo)葉流道的過流性能，使得導(dǎo)葉出口的徑向速度沿圓周方向更加均勻。導(dǎo)葉進(jìn)口壓力沿圓周方向分布較均勻，負(fù)徑向速度區(qū)明顯減小。當(dāng)葉輪壓力面尾緣逐漸接近導(dǎo)葉前緣時(shí)，徑向速度逐漸增大，動靜干涉作用對導(dǎo)葉內(nèi)流場影響不可忽略。