動(dòng)力工程及工程熱物理進(jìn)展

1、浙江工業(yè)大學(xué)攻讀碩士學(xué)位研究生課程文獻(xiàn)綜述專業(yè)動(dòng)力工程及工程熱物理課程名稱動(dòng)力工程及工程熱物理進(jìn)展任課教師包士毅等姓名趙李盼2016年1月10日多相流技術(shù)在泵研究發(fā)展中的應(yīng)用分析概述兩相流動(dòng)主要分為氣液和固液的混合運(yùn)動(dòng)。兩相流廣泛應(yīng)用于能源、化工、冶金，核能、冶金等領(lǐng)域。早在年，兩相流就被用來減少波浪對建筑物的破壞作用。此后，在工程中也得到越來越廣泛的應(yīng)用，如在河口用氣泡幕防止鹽水入侵控制水庫和湖泊中的分層結(jié)構(gòu)以及改善水質(zhì)加速反應(yīng)裝置中的物質(zhì)混合、熱量交換、以及化學(xué)反應(yīng)過程在城市河流污染治理中，用純氧曝氣復(fù)氧來治理污染河流、消除黑臭。在電力行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在火力發(fā)電廠的水力除灰系統(tǒng)中，和火

2、力發(fā)電廠濕式石灰石洗滌法脫硫系統(tǒng)中。氣液兩相流動(dòng)很大程度上取決于氣泡運(yùn)動(dòng)形態(tài)以及分散相和連續(xù)相之間的相互作用。然而，在氣液兩相流動(dòng)中，氣液兩相的流速是不同的。在流動(dòng)時(shí),氣液兩相的流動(dòng)結(jié)構(gòu)又是多樣的，而且，帶有隨機(jī)性。有關(guān)固液兩相流的問題很早就己經(jīng)提出。早在年就己經(jīng)較系統(tǒng)地研究過明渠水流中泥沙的沉降和輸運(yùn)。于年研究過聲波在泡沫液體中傳播時(shí)強(qiáng)度的衰減。但是許多經(jīng)驗(yàn)和研究成果分散在各個(gè)不同領(lǐng)域，交流不多。直至上世紀(jì)四十年代，刁、開始有意識地總結(jié)歸納所遇到的各種現(xiàn)象，用兩相流的統(tǒng)一觀點(diǎn)系統(tǒng)地加以分析和研究。五十年代以后相關(guān)的論文數(shù)量顯著增加，內(nèi)容包括兩相流邊界層，空化理論，流態(tài)化技術(shù)，噴管流動(dòng)等。六十

3、年代以后，越來越多的學(xué)者開始探索描述兩相流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本方程。兩相流作為一門獨(dú)立的學(xué)科形成，并有了迅猛階段，但迄今為止還沒有非常成熟的體系，尚處于發(fā)展初期，很多方面都要依賴于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)的分散性很大。一.數(shù)值模擬技術(shù)簡介1.按固液兩相的耦合程度不同分類(1)兩相平衡流模型，又稱為均勻流模型，它假設(shè)兩相的速度彼此相等，兩相有著相同的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，互不影響，因而這種模型比較簡單，被廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論性計(jì)算中。(2) 一方耦合模型，此模型假設(shè)流體不受顆粒存在的影響，但顆粒在流體的帶動(dòng)下被牽引運(yùn)動(dòng)，適用于顆粒濃度非常低的兩相流動(dòng)。(3)兩相不平衡流模型，又稱分離流模型，其中的兩相的速度彼此

4、不相等，兩相間存在滑移速度?；旌衔镏械母飨嘁蛭锘匦圆煌?，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律不可能完全一致。該模型綜合考慮了兩相之間的速度差異，更接近多相流的實(shí)際情況，因此較前兩種模型更為精確，但同時(shí)也更為復(fù)雜。2,按刻劃的尺度和屬性的不同分類(1)連續(xù)介質(zhì)模型連續(xù)介質(zhì)模型是將顆粒相看成是擬流體，顆粒相和流體相皆采用歐拉坐標(biāo)描述，這是目前在兩相流動(dòng)研究領(lǐng)域中使用最為廣泛的一種方法。如果其中的顆粒相僅視為一相來處理的話，常常又被稱為雙流體模型(Two-FluidModel)。該模型還可以細(xì)分以下幾種：無滑移模型假定所有顆粒的溫度、物質(zhì)密度都相等，并且它們的平均速度和當(dāng)?shù)氐牧黧w相速度也相等，不考慮流體與顆粒的相對滑移和兩

5、相間的阻力，顆粒擴(kuò)散相當(dāng)于流體組分的擴(kuò)散。該模型把顆粒相處理得非常簡單,易于計(jì)算，它但是沒有考慮相間的速度滑移違背了客觀規(guī)律，現(xiàn)在已基本不再應(yīng)用了。小滑移模型假定顆粒在流體的夾帶下運(yùn)動(dòng)，同相的速度、溫度、物質(zhì)密度和顆粒直徑均相同，顆粒在流場中有擴(kuò)散漂移，即小滑移。此模型是建立完整的兩相流模型的開端，它考慮了顆粒的滑移和兩相間因滑移而引起的相間拽力，但還是沒有全面地描述顆粒的運(yùn)動(dòng)，與實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果相差較大?；?擴(kuò)散模型該模型既考慮了相間的平均速度滑移，又考慮了顆粒群的湍流擴(kuò)散，是目前較為完善的多相流動(dòng)模型。由于引入了顆粒群的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所以控制方程的求解計(jì)算量增大，對含多種不同規(guī)格的顆粒群來說不易

6、實(shí)現(xiàn)。此外，目前對初始邊界條件及擴(kuò)散系數(shù)的確定都是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有關(guān)的參數(shù)修正系數(shù)研究還不是很充分，有待進(jìn)一步探討。(2)顆粒群軌跡模型離散顆粒群模型就是把顆粒作為離散介質(zhì)來考慮，更符合實(shí)際流動(dòng)，因此對該模型的研究較為深入。該模型可分為：單顆粒動(dòng)力學(xué)模型-假設(shè)顆粒對流場沒有影響，顆粒的運(yùn)動(dòng)互不相關(guān)，相間存在較大的速度滑移。該模型是最早的兩相流模型，它可應(yīng)用解析法分析顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡以及速度的變化。它的前提條件也就限定了它只適用顆粒濃度小，滑移量相當(dāng)大的流場。顆粒軌跡模型假設(shè)離散顆粒各自沿自己的軌道運(yùn)動(dòng)，相間存在大滑移，但不考慮顆粒群的湍流擴(kuò)散。該模型已經(jīng)廣泛用于兩相流的研究，它能夠模擬復(fù)雜過程的顆粒

7、相運(yùn)動(dòng)規(guī)律，卻沒能全面地考慮顆粒的質(zhì)量、動(dòng)量和能量的湍流擴(kuò)散過程，在復(fù)雜流場中，連續(xù)的顆粒速度和濃度的空間分布也很難給出，因此，要想和實(shí)測的歐拉坐標(biāo)顆粒特征對照就非常困難。顆粒湍流擴(kuò)散的拉格朗日模型該模型是對顆粒軌跡模型的修正，它充分考慮了顆粒的湍流擴(kuò)散效應(yīng)。其修正方法有人為地加入漂移速度、漂移力的概念和用隨機(jī)的方法來處理顆粒的運(yùn)動(dòng)兩種，其中采用第二種方法較多。流體擬顆粒模型該模型從刻劃單顆粒尺度上的運(yùn)動(dòng)行為入手，不僅將宏觀離散的顆粒當(dāng)成離散相處理，還將宏觀連續(xù)的流體也采用擬“顆?！毙再|(zhì)的流體微團(tuán)來處理，從而可以模擬遠(yuǎn)離平衡態(tài)的系統(tǒng)。這類模型對流體、顆粒的運(yùn)動(dòng)都是采用拉格朗日坐標(biāo)來描述。3 .

8、FLUENT多相流模型分類1、氣液或液液流動(dòng)氣泡流動(dòng)：連續(xù)流體中存在離散的氣泡或液泡液滴流動(dòng)：連續(xù)相為氣相，其它相為液滴栓塞（泡狀）流動(dòng)：在連續(xù)流體中存在尺寸較大的氣泡分層自由流動(dòng)：由明顯的分界面隔開的非混合流體流動(dòng)。2、氣固兩相流動(dòng)粒子負(fù)載流動(dòng)：連續(xù)氣體流動(dòng)中有離散的固體粒子氣力輸運(yùn)：流動(dòng)模式依賴，如固體載荷、雷諾數(shù)和例子屬性等。最典型的模式有沙子的流動(dòng)，泥漿流，填充床以及各相同性流流化床：有一個(gè)盛有粒子的豎直圓筒構(gòu)成，氣體從一個(gè)分散器進(jìn)入筒內(nèi)，從床底不斷沖入的氣體使得顆粒得以懸浮。3、液固兩相流動(dòng)泥漿流：流體中的大量顆粒流動(dòng)。顆粒的stokes數(shù)通常小于1大于1是成為流化了的液固流動(dòng)。水力

9、運(yùn)輸：在連續(xù)流體中密布著固體顆粒沉降運(yùn)動(dòng)：在有一定高度的盛有液體的容器內(nèi)，初始時(shí)刻均勻散布著顆粒物質(zhì)，隨后，流體會(huì)出現(xiàn)分層。4、三相流以上各種情況的組合多相流動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)例氣泡流：抽吸、通風(fēng)、空氣泵、氣穴、蒸發(fā)、浮選、洗刷。液滴流：抽吸、噴霧、燃燒室、低溫泵、干燥機(jī)、蒸發(fā)、氣冷、洗刷。栓塞流：管道或容器中有大尺度氣泡的流動(dòng)分層流：分離器中的晃動(dòng)、核反應(yīng)裝置沸騰和冷凝粒子負(fù)載流：旋風(fēng)分離器、空氣分類器、洗塵器、環(huán)境塵埃流動(dòng)氣力輸運(yùn)：水泥、谷粒和金屬粉末的輸運(yùn)流化床：流化床反應(yīng)器、循環(huán)流化床泥漿流：泥漿輸運(yùn)、礦物處理水力輸運(yùn)：礦物處理、生物醫(yī)學(xué)、物理化學(xué)中的流體系統(tǒng)沉降流動(dòng)：礦物處理。4 .多相流模

10、型的選擇原則1、基本原則(1)對于體積分?jǐn)?shù)小于10%的氣泡、液滴和粒子負(fù)載流動(dòng)，采用離散相模型。(2)對于離散相混合物或者單獨(dú)的離散相體積率超出10%勺氣泡、液滴和粒子負(fù)載流動(dòng)，采用混合模型或歐拉模型。(3)對于栓塞流、泡狀流，采用VOF模型(4)對于分層/自由面流動(dòng)，采用VOF模型(5)對于氣動(dòng)輸運(yùn)，均勻流動(dòng)采用混合模型，粒子流采用歐拉模型。(6)對于流化床，采用歐拉模型(7)泥漿和水力輸運(yùn)，采用混合模型或歐拉模型。(8)沉降采用歐拉模型(9)對于更一般的，同時(shí)包含多種多相流模式的情況，應(yīng)根據(jù)最合適的流動(dòng)特性，選擇合適的流動(dòng)模型。此時(shí)由于模型只是對部分流動(dòng)特征采用了較好的模擬，其精度必然低于

11、只包含單個(gè)模式的流動(dòng)。2、混合模型和歐拉模型的選擇原則VOF模型適合于分層的或自由表面流，而混合模型和歐拉模型適合于流動(dòng)中有相混合或分離，或者分散相的體積分?jǐn)?shù)超過10%的情況(小于10%可使用離散相模型)。1)如果分散相有寬廣的分布(如顆粒的尺寸分布很寬)，最好采用混合模型，反之使用歐拉模型。2)如果相間曳力規(guī)律一直，歐拉模型通常比混合模型更精確；若相間曳力規(guī)律不明確，最好選用混合模型。3)如果希望減小計(jì)算量，最好選用混合模型，它比歐拉模型少解一部分方程如果要求精度而不在意計(jì)算量，歐拉模型可能是更好的選擇.但是要注意，復(fù)雜的歐拉模型比混合模型的穩(wěn)定性差，可能會(huì)遇到收斂困難。4 .選用FLUEN

12、T多相流模型的幾個(gè)要點(diǎn)多相流的計(jì)算，首先是要對要研究的問題要有一個(gè)比較詳細(xì)的了解。你對模擬過程了解多少，可能的結(jié)果是什么?？梢韵胂笠幌履隳M的過程，你想要得到的結(jié)果側(cè)重點(diǎn)在哪里，等等。然后根據(jù)問題選擇不同的多相流模型。由于不同的模型適合不同的模型，因此首先要對FLUENT各個(gè)多相模型有一明確的概念。你如何簡化問題另外，網(wǎng)格的劃分很重要。盡量采用簡單的網(wǎng)格。網(wǎng)格的疏密程度，那些地方要細(xì)，那些地方可以疏些，等等。好的前處理對獲得快速收斂的解非常非常重要！5 .關(guān)于FLUENT不同多相流模型的選擇和比較1)對DPM模型，采用的是Lagraian-Eulerian方法。粒子的運(yùn)動(dòng)是按Lagrarian

13、方法，連續(xù)流體的計(jì)算是按Eulerian方法。DPM可以跟蹤單獨(dú)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。該方法不考慮粒子對連續(xù)流體運(yùn)動(dòng)的影響，所以只適用于粒子體積占總體積不大于10%的情況。2)VOF模型。該模型能夠比較好的反映多相流之間的界面情況。比如大的氣泡以比較慢的速度在液體中流動(dòng)，氣液界面等。由于VOF模型采用的方程中的各項(xiàng)物性參數(shù)，如密度，粘度等，是各相物性的體積平均值，所以要求各相的速度之間差別不能太大，否則會(huì)對計(jì)算結(jié)果的精度影響很大。一般情況VOF采用非穩(wěn)態(tài)模擬比較好。主相的體積值不是從體積守恒方程得到的，而是1減去其他離散相的值。3)Mixture模型。此模型考慮了離散相和連續(xù)相的速度差，及相互之間的

14、作用。但相與相之間是不相容的。動(dòng)量方程及連續(xù)方程等中各物性參數(shù)采用的是各相體積平均值。主相的體積值不是從體積守恒方程得到的，而是1減去其他離散相的值。4）Eulerian模型。此模型可以對各相進(jìn)行單獨(dú)的計(jì)算，每相都有單獨(dú)的守恒方程。據(jù)有很大的適應(yīng)性。但代價(jià)是由于要對各相都要進(jìn)行獨(dú)自計(jì)算迭代，計(jì)算機(jī)時(shí)是很巨大的。故Mixture是Eulerian模型的一種折衷。兩相流的物理模型是建立兩相湍流流動(dòng)方程的基礎(chǔ)。二.泵的簡介兩個(gè)或兩個(gè)以上不同的相位或組分在一起混合流中的流動(dòng)現(xiàn)象稱為多相流，多相流動(dòng)的過程中往往伴隨著各種能量交換，介質(zhì)交換，化學(xué)反應(yīng)或物理和化學(xué)過程。這些過程有很多存在于自然界乃至各行各業(yè)

15、（冶金，石化，電力，能源等）的生產(chǎn)過程中，如在化學(xué)工業(yè)中的各種酸性液體、堿性液體混輸并發(fā)生化學(xué)物理反應(yīng)，傳輸液體介質(zhì)時(shí)包含固體顆粒以及粘稠的介質(zhì)等生產(chǎn)過程都需要用到多相流體混輸泵。因此，多相流體混輸泵在社會(huì)發(fā)展的各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用前景，也在現(xiàn)代社會(huì)的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演了非常重要的角色?，F(xiàn)代社會(huì)工業(yè)高度發(fā)展，越來越多的生產(chǎn)過程都需要輸送多相流體介質(zhì)，所以多相流體介質(zhì)的混輸技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)輸送技術(shù)的發(fā)展趨勢。多相流體混輸泵是多相混輸系統(tǒng)中的重要設(shè)備，尤其在化工，石油，建筑等工業(yè)領(lǐng)域的作用更為顯著。由于混輸?shù)牧黧w是含固、液、氣及各種雜質(zhì)的多相流體介質(zhì)，在混輸?shù)倪^程中氣相和固相含量經(jīng)常超出常規(guī)泵或壓

16、縮機(jī)的工作范圍，因此多相混輸泵必須具有泵和壓縮機(jī)兩種性能，是一種特殊的增壓設(shè)備。上世紀(jì)年代以來，國外的高校，各大科研機(jī)構(gòu)和設(shè)備公司多方聯(lián)合，投入了大量的財(cái)力和物力進(jìn)行多相流體混輸技術(shù)研究。截至目前，國外公司已經(jīng)研發(fā)出了許多不同類型的多相流體混輸泵。為了適應(yīng)多相流體流動(dòng)的的復(fù)雜性，每種多相粟都有其工作條件與范圍。許多國家的工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)應(yīng)用了這些多相粟，并取得了良好的效果。而國內(nèi)相關(guān)的研究較為緩慢，與國外的先進(jìn)水平差距較大。目前，在勝利、河南中原、遼河、吐哈、江蘇、大港、塔河、大慶等油田已經(jīng)應(yīng)用多相混輸泵技術(shù)，并且大多數(shù)泵的運(yùn)行良好。螺桿泵是這些油田使用的多相混輸泵的主要類型，約占，并且均是國外

17、的技術(shù)。可以看出，在多相流體混輸技術(shù)方面，國內(nèi)相比國外起步較晚，研究和應(yīng)用均存在著一定的差距。因此，導(dǎo)葉式螺旋離心內(nèi)固液兩相流動(dòng)的數(shù)值計(jì)算與分析加快發(fā)展中國的多相流體混輸系統(tǒng)包括各種化工工業(yè)、石油工業(yè)等特色多相混輸系統(tǒng)對縮短與國外先進(jìn)水平的差距有著極其重要的意義。多相混輸泉分類多相混輸泵按工作原理的不同可分為兩類：旋轉(zhuǎn)動(dòng)力式多相混輸泵和容積式多相混輸泵兩種類型。旋轉(zhuǎn)動(dòng)力式多相混輸泵可分為螺旋離心泵、軸流泵以及多級離心錄等，容積式多相混輸錄又分為活塞粟、單螺桿錄、雙螺桿泵等軸流粟：軸流泵屬于低揚(yáng)程泵，在農(nóng)田灌溉、城市給水排水、調(diào)水工程、化工行業(yè)循環(huán)水工程等方面有著廣泛的應(yīng)用。近年來，在核電、噴水

18、推進(jìn)等方面也得到了應(yīng)用。雖然軸流粟在現(xiàn)代輸運(yùn)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，但是由于大多數(shù)軸流粟都是按照清水泵方法來設(shè)計(jì)制造，所以輸送固液兩相流體介質(zhì)的軸流泵都會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損，而且其磨損進(jìn)而會(huì)造成效率降低，使得原本較低的揚(yáng)程更低。而在許多工業(yè)生產(chǎn)的過程中，對于多相混輸泵的揚(yáng)程和效率都有較高的需求，造成其不能完全的適用于某些工業(yè)生產(chǎn)過程。螺桿泵一般在工程應(yīng)用中分為單螺桿泵與雙螺桿粟，由于單螺桿粟有很多缺點(diǎn)，如較小的容積，長期暴露并接觸的轉(zhuǎn)子定子，很容易造成定子磨損，橡膠定子需定期更換，故其在多相流混輸?shù)墓I(yè)領(lǐng)域很少應(yīng)用。而雙螺桿泵具有軸承為外置式，不與流體介質(zhì)接觸，良好的潤滑條件，并且可強(qiáng)制運(yùn)輸多相流體介

19、質(zhì)的特點(diǎn)，因此，無論含氣率如何變化，都可以強(qiáng)制性的將多相流體介質(zhì)從入口經(jīng)過壓縮腔壓縮再推到排出腔排出，在運(yùn)行過程中，雙螺桿泵與單螺桿粟相比磨損較小，得到了廣泛的使用。但它也存在許多缺點(diǎn)，例如輸送流量較小，對泥沙敏感，一旦螺桿磨損之后，它的維修量很大，造成雙螺桿粟的壽命低，運(yùn)行成本高等?；钊檬嵌嘞嗷燧斔谥凶詈唵沃苯拥模旌狭黧w介質(zhì)的壓力的升高是通過活塞進(jìn)行壓縮，再經(jīng)過調(diào)節(jié)閥控制流體介質(zhì)的流入和排出。這種泵適合用于低轉(zhuǎn)速、高含氣率、高壓力的場合。在年月在加拿大的國際油田的使用是活塞泵第一次應(yīng)于海下油田。年威德福油田服務(wù)有限公司生產(chǎn)了一種柱塞式活塞泵，這種錄年開始在美國的墨西哥灣進(jìn)行安裝使用。螺旋

20、離心泵于世紀(jì)年代在秘魯研究成功，當(dāng)初研究該粟的目的是為了輸送活魚，后來發(fā)現(xiàn)該粟在固液兩相流方面的輸送性能較好，所以在現(xiàn)代化工業(yè)的多相混輸方面，螺旋離心泵也用來排水和輸送高粘度液體。為了防止固體物質(zhì)堵塞，螺旋離心泵采用帶有扭曲的螺旋葉片，使過流介質(zhì)順利的流出開閉式葉輪中，葉片的半徑逐漸增大，形成螺旋形流道。一般螺旋離心泵的殼體由吸入蓋和鍋殼兩部分組成。吸入蓋部分的葉輪，像螺桿泵一樣，產(chǎn)生螺旋推進(jìn)作用，蝸殼段的葉輪像一般的離心粟產(chǎn)生離心作用。葉輪進(jìn)口的前端盡可能的前伸，將多相流體介質(zhì)導(dǎo)向葉輪內(nèi)，再利用螺旋推進(jìn)作用使之沿流道前進(jìn)。這種泵像容積泵與離心泵的組合，故稱為螺旋離心泵。螺旋離心泵在現(xiàn)代工業(yè)各

21、個(gè)領(lǐng)域都有較廣泛的應(yīng)用，尤其在多相混輸方面有不錯(cuò)的表現(xiàn)。由于其有容積粟與離心泵兩方面的作用，螺旋離心泵與一般離心泵相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：良好的抗堵塞能力。在螺旋離心泵中，從泵的進(jìn)口到出口的過流流道中，流體介質(zhì)流過的過流截面的面積均比較大，過流截面無劇變。這樣的過流截面可以保證其內(nèi)部通過粒徑較大的固體顆粒而不會(huì)出現(xiàn)堵塞。對過流介質(zhì)無損性能好。在導(dǎo)葉式螺旋離心泵的過流流道中，均衡的螺旋力把混輸介質(zhì)包括固液兩相介質(zhì)以及固液氣三相介質(zhì)逐步螺旋的向前推進(jìn)，使得介質(zhì)在泵內(nèi)流動(dòng)狀況無突然變化，故介質(zhì)具有平穩(wěn)的流動(dòng)狀態(tài)，這一特性也讓螺旋離心泵對輸送介質(zhì)的破壞性小于其它型式的雜質(zhì)粟和旋流泵，也使得它可以用來輸送各種

22、多相流體介質(zhì)。具有良好的調(diào)節(jié)性能。它的揚(yáng)程一流量曲線近似于一條直線，揚(yáng)程的較大變化可以通過流量的較小變化來實(shí)現(xiàn)，這一特點(diǎn)能保證粟穩(wěn)定運(yùn)行，污水處理用粟經(jīng)常會(huì)碰到這種情況。泵的吸入性能好?？奢斔透邼舛?、高粘度和含氣介質(zhì)，而它在中等程度雷諾數(shù)區(qū)附近也可達(dá)到一般普通泵的效率水平。具有良好的抗汽燭性能。螺旋離心泵的葉片進(jìn)口邊在設(shè)計(jì)過程中盡可能靠前地向吸入口延伸，可使葉片較早的對流體介質(zhì)做功，這樣的設(shè)計(jì)使得螺旋離心粟吸入口到葉片進(jìn)口邊的壓降減小，降低了泵的必需汽燭余量，進(jìn)而提高了泵的汽蝕性能。導(dǎo)葉式螺旋離心粟內(nèi)固液兩相流動(dòng)的數(shù)值計(jì)算與分析可抽送含氣體的液體。當(dāng)吸入微量氣體時(shí)，泵的性能、振動(dòng)、噪聲不會(huì)發(fā)生

23、變化，當(dāng)氣體含量達(dá)到時(shí)，雖然會(huì)反復(fù)產(chǎn)生連續(xù)劇烈振動(dòng)，但泵仍能運(yùn)行。具有良好的抗磨燭性能，過流部件壽命長。由于導(dǎo)葉式螺旋離心泵內(nèi)過流介質(zhì)的流速較低，流速大小與方向的變化比較緩慢，使得漩禍回流等在相當(dāng)程度上得到抑制，削弱了汽燭和磨損這兩個(gè)容易引起葉輪和粟體破壞的主要因素。所以導(dǎo)葉式螺旋離心泵過流部件以及泵整體的壽命比其它葉片泵提高幾倍。在大流量區(qū)理想的噪聲特性。但是當(dāng)粟從最高效率點(diǎn)流量到關(guān)死點(diǎn)附近區(qū)域運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲和振動(dòng)。鑒于螺旋離心泵的上述優(yōu)點(diǎn)，其在工業(yè)生產(chǎn)中也已經(jīng)不局限為輸污水，化工介質(zhì)等方面，而且在輸送高粘度液體、含有較大顆粒直徑的的化工介質(zhì)以及纖維狀織物的兩相流體等多方面也有著廣泛的應(yīng)用。但是由于一般螺旋離心泵的壓水室為螺旋形壓水室，不能讓流體介質(zhì)有軸向的進(jìn)出口，在受使用條件限制，例如在用做潛水泵或深井泵等流體介質(zhì)需要較小的軸向尺寸以及軸向流動(dòng)場合時(shí)無法滿足需要，使其在許多工業(yè)生