引黃灌區含沙水流對離心泵性能影響試驗

呂 艷，張 靖，張慶華

(1.山東省海河淮河小清河流域水利管理服務中心，山東 濟南 250014；2.山東農業大學水利土木工程學院，山東 泰安 271018)

0 引 言

工程實踐和相關試驗證明，泥沙除了對水泵的過流部件有磨蝕破壞外，還對水泵的流量、揚程、水泵的效率和水泵的軸功率、水泵的氣蝕余量有明顯的影響。目前我國以及國外生產的各種水泵一般按清水設計，所提供的水泵性能、參數都是清水條件下的數據，未考慮水中泥沙的影響。因此，在引黃灌區中當含沙量較大時，仍沿用清水泵的參數進行工程設計是不合理的。

關于泥沙對水泵性能參數的影響，清華大學水機教研組(1988)、天津勘測設計院水機磨蝕試驗所(1992)等單位，選用天然黃河沙作為試驗介質進行了室內試驗。前者的泥沙中值粒徑d50=0.058 mm，對10SH-19、6SH- 6、250S-14、6SH-9幾種泵進行了不同含沙濃度下水泵性能試驗。后者試驗水泵為10SH-13、6SH-9和4PW單吸水泵，含沙量分別為0、5、20、60、100、150、200、300 kg/m3。國內外專家學者也開展了相應的研究工作。Burgess等[1]通過水泵輸送固液兩相流的試驗觀察到，與清水相比水泵揚程的減少程度比效率減少程度大；Sellgren[2]研究發現，水泵揚程的下降與水流中的固體密度、比重、阻力系數有關；Chand[3]等研究發現，水流加入固體顆粒后，水泵的揚程和效率升高；張鐵華[4]研究了渾水水泵試驗的測量誤差分析，提出了渾水水泵試驗的測量誤差分析方法及相應的計算公式；陳漣等[5]選用d50=0.032、0.091 mm兩種中數粒徑的黃河泥沙，含沙量分別為7、26 kgm3進行試驗，分析了粒徑和含沙量對水泵性能的影響；……