林通，朱祖超，李曉俊，謝京

(1. 江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000； 2. 浙江理工大學(xué)流體傳輸技術(shù)國家地方聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室， 浙江 杭州 310018)

電力能源對(duì)于人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用.中國電力行業(yè)承受著巨大的能源需求壓力，根據(jù)中國國家能源局發(fā)布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，2019年全社會(huì)用電量為72 255億kW·h[1].但是，在化工、石油、礦山等高耗能產(chǎn)業(yè)中，存在大量高壓流體通過減壓閥進(jìn)行直接排放的現(xiàn)象，造成了較嚴(yán)重的能源浪費(fèi).離心泵作為一種工業(yè)中常見的流體輸送設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，此外，研究表明，離心泵作透平的效率與泵工況的效率相當(dāng)，而且離心泵可直接進(jìn)行反轉(zhuǎn)作液力透平,進(jìn)行能量回收且不需任何結(jié)構(gòu)改進(jìn)[2].

在離心泵作透平的實(shí)際應(yīng)用中，透平性能預(yù)測(cè)是關(guān)鍵技術(shù)問題之一，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性決定了整個(gè)工程項(xiàng)目的時(shí)間及經(jīng)濟(jì)成本.近年來，眾多研究者圍繞離心泵作透平的性能預(yù)測(cè)分別采用試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬等方法，取得了一系列研究成果.文中對(duì)近年來離心泵作透平性能預(yù)測(cè)的研究成果進(jìn)行總結(jié)及歸類，并對(duì)透平性能預(yù)測(cè)的研究方向進(jìn)行展望，以期為工程應(yīng)用中離心泵作透平的初步選型及預(yù)測(cè)精度的提高提供參考.

1 離心泵作透平高效點(diǎn)性能預(yù)測(cè)

離心泵作透平高效工況點(diǎn)的預(yù)測(cè)是其在應(yīng)用中選型的關(guān)鍵技術(shù)之一.但離心泵種類和產(chǎn)品參數(shù)繁多，目前大多數(shù)研究者提出的方法不具有通用性.文中將對(duì)近年來離心泵作透平高效點(diǎn)的預(yù)測(cè)方法研究情況進(jìn)行總結(jié).

1.1 經(jīng)驗(yàn)預(yù)估方法

由于比轉(zhuǎn)數(shù)及效率與泵的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)密切相關(guān)，目前文獻(xiàn)中的經(jīng)驗(yàn)預(yù)估方法大多是基于這2種參數(shù)對(duì)透平性能進(jìn)行預(yù)估.常見的幾種經(jīng)驗(yàn)預(yù)估方法匯總?cè)绫?所示，表中h為揚(yáng)程換算因子，q為流量換算因子,ηp,ηt,ηhp,ns,nst分別為泵工況效率、透平工況效率、泵水力效率、泵的比轉(zhuǎn)數(shù)、透平的比轉(zhuǎn)數(shù).

表1 經(jīng)驗(yàn)預(yù)估方法匯總[3]

為評(píng)價(jià)不同經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)方法的準(zhǔn)確性，研究者們分別采用試驗(yàn)與CFD數(shù)值模擬方法進(jìn)行驗(yàn)證.WILLIAMS[3]針對(duì)上述泵作透平經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換公式，對(duì)35臺(tái)泵進(jìn)行反轉(zhuǎn)試驗(yàn).試驗(yàn)泵的比轉(zhuǎn)數(shù)為12.7～183.3.試驗(yàn)結(jié)果表明，沒有通用的公式可以預(yù)測(cè)全部型號(hào)的泵作透平時(shí)的性能，相比之下，SHARMA提出的預(yù)測(cè)公式精度較高，但其預(yù)測(cè)方法仍有20%的誤差，誤差處于不可接受的范圍.NAEIMI等[4]對(duì)一臺(tái)比轉(zhuǎn)數(shù)為29.4的單級(jí)離心泵作透平進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)比了上述經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)方法，結(jié)果表明：STEPANOFF提出的方法預(yù)測(cè)精度較高，水頭、流量、效率誤差分別為-3.9%，-0.3%，5.4%.FROSINA等[5]采用CFD方法對(duì)比了不同經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)方法與試驗(yàn)結(jié)果的誤差，結(jié)果表明：STEPANOFF提出的方法準(zhǔn)確性較好，CHILDS提出的方法誤差較大.

近年來，不少研究者通過整理公開文獻(xiàn)中的相關(guān)透平試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)擬合的方法建立泵作透平高效點(diǎn)的預(yù)測(cè)方法.STEFANIZZI等[6]擬合出高效點(diǎn)下泵與透平工況下的比轉(zhuǎn)數(shù)換算關(guān)系式，并擬合出泵與透平流量、水頭關(guān)于透平比轉(zhuǎn)數(shù)nst的關(guān)系.作者指出，采用基于比轉(zhuǎn)數(shù)的性能換算公式比基于泵效率的性能換算公式更適合，相比于經(jīng)典的經(jīng)驗(yàn)公式，新提出的方法準(zhǔn)確性較高，但仍有部分泵超出了可接受的誤差范圍.NOVARA等[7]擬合出基于設(shè)計(jì)工況點(diǎn)下的拋物線型透平性能曲線預(yù)測(cè)公式，通過對(duì)比DERAKHSHAN等[8]、FECAROTTA 等[9]和BARBARELLI等[10]的預(yù)測(cè)公式，證明了考慮不同比轉(zhuǎn)數(shù)的性能預(yù)測(cè)曲線具有更高的準(zhǔn)確性.DERAKHSHAN等[8]根據(jù)4臺(tái)比轉(zhuǎn)數(shù)小于60的離心泵反轉(zhuǎn)作透平的試驗(yàn)結(jié)果擬合出泵和透平在高效點(diǎn)的性能轉(zhuǎn)換關(guān)系式，結(jié)果表明：比轉(zhuǎn)數(shù)相同，泵效率越高，泵作透平的水頭及流量轉(zhuǎn)換系數(shù)也越大，而且葉輪直徑越大透平效率也越高.

TAN等[11]通過對(duì)前人的預(yù)測(cè)公式的總結(jié)，對(duì)4臺(tái)比轉(zhuǎn)數(shù)不同的泵進(jìn)行了試驗(yàn)，擬合出關(guān)于比轉(zhuǎn)數(shù)和比尺寸Ds的泵作透平的高效點(diǎn)揚(yáng)程Ht及流量Qt的預(yù)估公式.

(1)

式中：ω，D0，Dst分別為轉(zhuǎn)速、葉輪直徑、透平工況下的比尺寸.

1.2 理論分析預(yù)測(cè)方法

泵作透平的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)與其性能密切相關(guān).因此，從理論分析的角度探究其運(yùn)行基本規(guī)律，有助于提高預(yù)測(cè)精度.目前，研究者主要基于葉輪進(jìn)出口速度三角形理論對(duì)泵作透平高效點(diǎn)的預(yù)測(cè)提出了不同的理論方法.

YANG等[12]根據(jù)對(duì)泵及透平的歐拉方程進(jìn)行分析并考慮泵的葉片滑移，推導(dǎo)出關(guān)于泵效率的泵作透平的性能轉(zhuǎn)換關(guān)系式.通過試驗(yàn)及CFD相結(jié)合的方法確定了轉(zhuǎn)換關(guān)系中的常數(shù)，如預(yù)測(cè)公式(2)所示.作者指出采用CFD方法對(duì)于透平的性能預(yù)測(cè)相比于其他的理論方法有較高的準(zhǔn)確性.但是，相比于經(jīng)典的預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)公式，YANG等提出的方法未指出其應(yīng)用范圍，且公式中的常數(shù)與泵的類型有關(guān)，因此，其準(zhǔn)確性需進(jìn)一步驗(yàn)證.

(2)

式中：h，q，ηp分別為揚(yáng)程、流量換算因子和泵設(shè)計(jì)工況下的效率.

HUANG等[13]參照經(jīng)典一元離心泵葉輪和蝸殼的匹配性理論，提出了 PAT 最優(yōu)工況點(diǎn)參數(shù)的預(yù)測(cè)公式和相應(yīng)的泵與透平性能換算公式.作者指出該方法只與轉(zhuǎn)子和蝸殼的主要幾何參數(shù)有關(guān)，具有普遍性和實(shí)用性.但該方法需獲取泵幾何結(jié)構(gòu)的詳細(xì)參數(shù)，這部分信息除生產(chǎn)廠家外通常無法直接獲取，因此，該方法具有一定的局限性.

MDEE等[14]結(jié)合系統(tǒng)的性能曲線及歐拉揚(yáng)程理論，采用差分方法得到泵作透平的高效點(diǎn)預(yù)測(cè)公式，作者應(yīng)用預(yù)測(cè)公式對(duì)ns范圍為9.08～94.40的34組泵作透平的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)并與SHARMA等提出的方法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，作者提出的方法更為準(zhǔn)確，預(yù)測(cè)的平均絕對(duì)誤差為11.7%.

在泵作透平運(yùn)行中，存在著各種流動(dòng)及機(jī)械損失，在透平設(shè)計(jì)工況下對(duì)各類損失進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算有助于高效點(diǎn)的預(yù)測(cè).AMELIO等[15]通過泵設(shè)計(jì)工況下的水頭、流量和比轉(zhuǎn)數(shù)及葉輪尺寸推導(dǎo)出泵的主要尺寸，并根據(jù)透平內(nèi)的流動(dòng)損失經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)了透平的性能.LIU等[16]推導(dǎo)了包含滑移系數(shù)的泵與透平的歐拉揚(yáng)程計(jì)算公式，并詳細(xì)分析泵及透平工況下存在的各種損失，建立了泵與透平的特性預(yù)測(cè)模型.隨后LIU提出一種基于流量的迭代預(yù)測(cè)方法.通過對(duì)3臺(tái)比轉(zhuǎn)數(shù)不同的泵進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：作者提出的方法有很高的準(zhǔn)確性，預(yù)測(cè)平均誤差為1.28%.

對(duì)于低比轉(zhuǎn)數(shù)泵作透平時(shí)，低比轉(zhuǎn)數(shù)泵在設(shè)計(jì)中所采用的不同的放大系數(shù)會(huì)在一定程度上影響泵作透平的性能.因此，SHI等[17]對(duì)泵和透平的進(jìn)出口速度三角形關(guān)系及歐拉揚(yáng)程方程進(jìn)行了推導(dǎo)，得出含有放大系數(shù)的泵作透平轉(zhuǎn)換關(guān)系式，并采用比轉(zhuǎn)數(shù)分別為33，47，66的3臺(tái)低比轉(zhuǎn)數(shù)泵反轉(zhuǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證.結(jié)果表明：隨著流量放大系數(shù)的增大，流量及比轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)換系數(shù)逐漸下降，并且對(duì)流量轉(zhuǎn)換系數(shù)影響較大；流量放大系數(shù)對(duì)于水頭的換算關(guān)系影響較小.

液力透平葉輪內(nèi)速度滑移對(duì)其性能預(yù)測(cè)的影響不能忽視，CAPURSO等[18]分析了透平葉輪內(nèi)產(chǎn)生滑移現(xiàn)象的原因，隨后考慮滑移系數(shù)的影響，改進(jìn)了BARBARELLI等[10]和 GüLICH等[19]提出的1D透平預(yù)測(cè)模型，并采用CFD方法對(duì)1臺(tái)雙吸泵進(jìn)行數(shù)值模擬，并擬合了不同流量下滑移系數(shù)的預(yù)測(cè)公式，相比于原預(yù)測(cè)模型，改進(jìn)的模型準(zhǔn)確性更好.作者指出，滑移現(xiàn)象對(duì)于透平的性能影響較大，在后續(xù)的工作中可以針對(duì)不同葉片數(shù)及流量進(jìn)行更詳細(xì)的研究，制作更加完善的PAT滑移系數(shù)圖，以供應(yīng)用參考.WANG等[20]通過分析葉輪的進(jìn)出口速度三角形，推導(dǎo)出基于泵與透平效率的含透平進(jìn)口滑移的透平高效點(diǎn)性能預(yù)測(cè)公式，對(duì)比轉(zhuǎn)數(shù)9.0～54.8的6臺(tái)泵作透平進(jìn)行試驗(yàn)與數(shù)值模擬，并對(duì)比了新方法與STEPANOFF，SHARMA，ALATORR-FRENK，DERAKHSHAN等人的方法與試驗(yàn)的誤差，結(jié)果表明：新提出方法的準(zhǔn)確性更好，而且在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)泵工況的滑移系數(shù)要大于透平工況.

除結(jié)構(gòu)參數(shù)外，泵作透平的運(yùn)行參數(shù)對(duì)于其性能的預(yù)測(cè)也具有較大的影響，透平在實(shí)際運(yùn)行中不可避免地處于非理想的運(yùn)行參數(shù)條件，近年來，研究人員針對(duì)介質(zhì)屬性、運(yùn)行轉(zhuǎn)速等運(yùn)行參數(shù)對(duì)透平的性能預(yù)測(cè)的影響做了相關(guān)研究.楊軍虎等[21]從功與能量的轉(zhuǎn)換基本原理出發(fā)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，推導(dǎo)出液力透平在氣液兩相介質(zhì)下的基本方程，并指出透平在純水介質(zhì)工況和介質(zhì)含氣工況與泵的揚(yáng)程換算因子h流量換算因子q均大于1，且比轉(zhuǎn)數(shù)較大的透平對(duì)應(yīng)較小的h，q值.STEFANIZZI等[22]對(duì)一臺(tái)6級(jí)泵進(jìn)行試驗(yàn)，得到其反轉(zhuǎn)作透平的性能曲線，結(jié)合流體介質(zhì)屬性是壓力變化函數(shù)的假設(shè)，根據(jù)單相運(yùn)行特性估算出各級(jí)葉輪在氣液兩相工況的透平特性，最后，采用迭代算法得到氣液兩相工況下多級(jí)透平的總體特性.作者指出，該模型的優(yōu)點(diǎn)在于它不依賴于樣本的數(shù)量，但是其適用范圍有限.介質(zhì)黏度對(duì)于透平性能有重要的影響，LI[23]采用CFD方法對(duì)5種黏度下透平的性能進(jìn)行模擬，擬合出ns=93的泵作透平的流量、揚(yáng)程關(guān)于雷諾數(shù)Re的換算公式,如式(3)所示，通過與其他預(yù)測(cè)方法對(duì)比表明：基于雷諾數(shù)的流量轉(zhuǎn)換關(guān)系式對(duì)于黏度變化工況下高效點(diǎn)的性能預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性更高，但揚(yáng)程的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性仍需進(jìn)一步提高.

(3)

式中：Rew介質(zhì)為20 ℃時(shí)水的葉輪雷諾數(shù)，Rew=1 259 622.

1.3 智能算法預(yù)測(cè)

泵作透平的高效點(diǎn)的預(yù)測(cè)是一個(gè)最優(yōu)化問題，而智能優(yōu)化算法對(duì)于此類問題的求解具有很強(qiáng)的針對(duì)性. BALACCO[24]采用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)化多項(xiàng)式回歸的靈敏度分析對(duì)透平的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)比轉(zhuǎn)數(shù)為9.00～80.00的33組泵作透平進(jìn)行分析，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)出含不同輸入變量的流量、揚(yáng)程換算因子預(yù)測(cè)公式，如式(4)所示.結(jié)果表明：透平工況的設(shè)計(jì)流量、揚(yáng)程、效率、比轉(zhuǎn)數(shù)預(yù)測(cè)公式精度較高，但流量比、揚(yáng)程比預(yù)測(cè)公式精度較低.ROSSI等[25]利用遺傳算法對(duì)泵作透平的最優(yōu)工況點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)比預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果表明，遺傳算法具有較高的準(zhǔn)確性及魯棒性，在最優(yōu)工況點(diǎn)透平流量大于泵流量，比轉(zhuǎn)數(shù)略有減小.通過對(duì)比試驗(yàn)及預(yù)測(cè)結(jié)果，證明了遺傳算法的有效性及準(zhǔn)確性.作者指出，遺傳算法對(duì)于原始數(shù)據(jù)的選取有較高的要求，增加數(shù)據(jù)庫中的樣本數(shù)量及類型有助于提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性及擴(kuò)大應(yīng)用范圍.楊軍虎等[26]建立BP和GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)離心泵反轉(zhuǎn)作液力透平的壓頭和效率，其預(yù)測(cè)所用時(shí)間較BP網(wǎng)絡(luò)要少1/3，且具有更高的預(yù)測(cè)精度，更適合用于泵反轉(zhuǎn)作液力透平的性能預(yù)測(cè).

(4)

式中：Hp,Qp,nsp分別為設(shè)計(jì)工況下泵的揚(yáng)程、流量和比轉(zhuǎn)數(shù).

2 離心泵作透平全特性預(yù)測(cè)

在實(shí)際運(yùn)行中，由于上下游設(shè)備的調(diào)控使透平經(jīng)常不能處于高效點(diǎn)工況運(yùn)行，而離心泵作透平的缺點(diǎn)之一就是在非設(shè)計(jì)工況點(diǎn)下性能下降明顯.因此，對(duì)透平在非設(shè)計(jì)工況點(diǎn)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而完善全特性曲線的變化趨勢(shì)，有助于評(píng)估透平的應(yīng)用價(jià)值及項(xiàng)目的可行性.近年來，研究者通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合、理論分析、數(shù)值計(jì)算等方法對(duì)離心泵作透平全特性進(jìn)行了預(yù)測(cè).

2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合法

早在2008年，DERAKHSHAN等[8]就對(duì)離心泵作透平全特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果擬合出基于設(shè)計(jì)工況點(diǎn)參數(shù)Qtb的全特性預(yù)測(cè)公式為

(5)

式中：H，Q，P分別為透平的揚(yáng)程、流量和回收功率，下標(biāo)t和tb分別表示偏設(shè)計(jì)工況和設(shè)計(jì)工況.

(6)

式中：η為透平的效率.

BARBARELLI等[29]通過比轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算泵的透平性能，分別對(duì)12臺(tái)比轉(zhuǎn)數(shù)范圍從15.00～65.00的泵作透平進(jìn)行試驗(yàn)，通過試驗(yàn)結(jié)果擬合出利用比轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)透平性能進(jìn)行預(yù)測(cè)的多項(xiàng)式.隨后，根據(jù)DERAKHSHAN 等提出的相似準(zhǔn)則，擬合了透平性能隨流量變化的特性曲線表達(dá)式，最后討論了實(shí)際應(yīng)用與理論存在的偏差，并通過實(shí)例驗(yàn)證了泵作透平應(yīng)用的可行性.

ROSSI等[30]根據(jù)32種不同的泵的數(shù)據(jù)擬合出不同流量下對(duì)應(yīng)的水頭、功率和效率的預(yù)測(cè)公式，如式(7)所示，并根據(jù)預(yù)測(cè)公式的相關(guān)度R2值評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)公式的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明：揚(yáng)程、功率的預(yù)測(cè)公式均有較高的準(zhǔn)確性.

(7)

2.2 理論分析預(yù)測(cè)方法

理論上，當(dāng)離心泵處于非設(shè)計(jì)工況運(yùn)行時(shí)，通常運(yùn)用泵的相似準(zhǔn)則進(jìn)行不同工況下高效點(diǎn)性能的估算，如式(8)所示，并結(jié)合Suter模型完成對(duì)全特性的預(yù)測(cè).

(8)

而在透平工況下，研究者針對(duì)相似準(zhǔn)則對(duì)其偏設(shè)計(jì)工況下的性能預(yù)測(cè)適用性進(jìn)行了研究.FECAROTTA等[31]通過運(yùn)用傳統(tǒng)的相似準(zhǔn)則及Suter模型對(duì)5臺(tái)半軸式潛水單級(jí)泵進(jìn)行驗(yàn)證，并分析了Suter模型的誤差，結(jié)果表明，Suter模型的計(jì)算誤差對(duì)于轉(zhuǎn)速范圍為原轉(zhuǎn)速的-40% 和 +50%較大.作者通過試驗(yàn)結(jié)果擬合出不同轉(zhuǎn)速下的換算關(guān)系，并根據(jù)87組試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出透平偏工況下的性能轉(zhuǎn)換關(guān)系式.結(jié)果表明：新提出的方法明顯降低了預(yù)測(cè)誤差，但新方法的應(yīng)用具有局限性，其只對(duì)比轉(zhuǎn)數(shù)范圍為120～162的透平有效.

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2.3 數(shù)值計(jì)算預(yù)測(cè)方法

近年來，數(shù)值計(jì)算(CFD)已經(jīng)成為科學(xué)問題研究的重要工具.DERAKHSHAN等[8]通過CFD與試驗(yàn)驗(yàn)證了其預(yù)測(cè)理論轉(zhuǎn)換關(guān)系的準(zhǔn)確性，并指出：CFD方法對(duì)于泵在不同工況下的性能預(yù)測(cè)具有較高的準(zhǔn)確性，但對(duì)于透平性能預(yù)測(cè)有較大誤差，CFD的計(jì)算誤差與計(jì)算模型的完整程度密切相關(guān).PSCOA等[32]通過基于RANS方程模擬了一臺(tái)單級(jí)離心泵正、反轉(zhuǎn)工況，通過數(shù)值模擬結(jié)果推導(dǎo)了泵與透平的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并與STEPANOFF，VIANA，SHARMA等人的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行對(duì)比.結(jié)果表明：經(jīng)驗(yàn)公式與數(shù)值模擬結(jié)果誤差較大，數(shù)值模擬對(duì)于透平的性能預(yù)測(cè)有很好的準(zhǔn)確性及經(jīng)濟(jì)性.LI[23]采用CFD方法對(duì)5種黏度下透平的性能進(jìn)行模擬，擬合出ns為93.00的泵作透平在不同流量下水頭、流量、功率、效率、水力損失關(guān)于雷諾數(shù)的預(yù)測(cè)公式.YANG等[12]對(duì)一臺(tái)離心泵作透平采用k-ε湍流模型進(jìn)行數(shù)值模擬，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，作者指出采用CFD方法對(duì)于透平的性能預(yù)測(cè)相比于其他的理論方法有較高的準(zhǔn)確性，數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果擬合很好.楊軍虎等[33]對(duì)不同體積含氣率的氣液兩相介質(zhì)的多級(jí)液力透平進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，結(jié)果表明：隨著透平進(jìn)口含氣率增大，最優(yōu)工況下透平的揚(yáng)程和功率增大，水力效率減小.

3 離心泵作透平性能預(yù)測(cè)研究展望

通過近年來國內(nèi)外研究者的不斷努力，盡管對(duì)于泵作透平的性能預(yù)測(cè)方面取得了一定的進(jìn)展，但缺乏一種系統(tǒng)、通用的預(yù)測(cè)方法指導(dǎo)工程應(yīng)用.為提高透平性能預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，拓寬泵作透平在中國的應(yīng)用范圍，減少資源的浪費(fèi)，可以從下幾個(gè)方面進(jìn)行研究.

1) 介質(zhì)溫度對(duì)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的影響.化工行業(yè)中，流程介質(zhì)中的溫度通常屬于非常溫介質(zhì)，而對(duì)于一些熱敏介質(zhì)，溫度的變化引起的介質(zhì)屬性改變對(duì)透平性能的影響不可忽略.因此，因介質(zhì)溫度改變而對(duì)透平性能預(yù)測(cè)產(chǎn)生的影響需要得到研究者的重視.

2) 汽蝕對(duì)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的影響.在泵作透平中，當(dāng)壓力低于介質(zhì)在運(yùn)行溫度下的當(dāng)?shù)仫柡驼羝麎簳r(shí)，透平局部會(huì)發(fā)生汽蝕，而目前預(yù)測(cè)方法主要是針對(duì)理想運(yùn)行狀態(tài).因此，對(duì)透平內(nèi)的汽蝕現(xiàn)象需要更深的研究，以確定其對(duì)透平性能預(yù)測(cè)的影響.

3) 多級(jí)離心泵作液力透平的性能預(yù)測(cè).目前，對(duì)于多級(jí)泵作液力透平的性能預(yù)測(cè)研究主要還是采用數(shù)值模擬方法，在理論方面大多是借鑒單級(jí)泵作透平的研究方法，但是兩者的設(shè)計(jì)原理并不完全相同，因此，多級(jí)離心泵作透平理論的深入研究對(duì)于其性能預(yù)測(cè)有重要的意義.