中國報告大廳網(wǎng)訊，近年來，隨著工業(yè)設(shè)備對可靠性與耐久性要求的不斷提升，離心泵在含顆粒介質(zhì)中的空化與磨損問題日益受到關(guān)注。特別是在輸送含沙水流等固液多相介質(zhì)時，離心泵內(nèi)部空化與顆粒磨損的耦合作用顯著加劇了過流部件的損壞，影響了設(shè)備的使用壽命與運行效率。因此，深入揭示不同空化狀態(tài)下離心泵內(nèi)部顆粒的運動特性與磨損機理，對于優(yōu)化泵體設(shè)計與運行控制具有重要意義。以下是2025年離心泵行業(yè)技術(shù)特點分析。

  一、離心泵空化狀態(tài)對磨損行為的影響具有先增后減趨勢

  報告大廳發(fā)布的《2025-2030年全球及中國離心泵行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報告》指出，通過調(diào)節(jié)進口壓力模擬不同空化狀態(tài)的研究發(fā)現(xiàn)，隨著空化程度的加劇，離心泵內(nèi)部各組件的磨損呈現(xiàn)出一致的變化規(guī)律，即磨損量先上升后下降。在未空化狀態(tài)下，磨損主要集中在葉片進口區(qū)域;進入臨界空化階段后，磨損區(qū)域逐漸向葉片中下部擴散，并在該階段達到最大磨損值;而進入嚴重空化狀態(tài)后，由于氣相體積分數(shù)顯著升高，液體流入減少，固體顆粒更多沖擊后蓋板，導(dǎo)致葉片磨損有所減輕。這一變化趨勢說明，空化狀態(tài)對離心泵內(nèi)部磨損分布與程度具有顯著調(diào)控作用。

  二、離心泵中小顆粒促進空化而大顆粒抑制空化但加劇磨損

  固體顆粒直徑的變化對離心泵內(nèi)空化形成與磨損發(fā)展具有重要影響。當顆粒直徑小于0.03毫米時，固體顆粒在流場中充當成核核心，促進空化提前發(fā)生;而當顆粒直徑處于0.05至0.07毫米之間時，固體顆粒對空化形成產(chǎn)生抑制作用，但磨損程度隨粒徑增大而顯著上升。與此同時，隨著顆粒直徑增大，離心泵的揚程和效率均呈現(xiàn)先增后降的趨勢，特別是在顆粒直徑超過0.05毫米后，揚程下降速度加快，說明大顆粒在增加流動阻力的同時，也加劇了過流部件的材料損失。

  三、離心泵內(nèi)顆粒密度增大導(dǎo)致磨損加劇與流場紊亂

  固體顆粒密度的提高會顯著改變離心泵內(nèi)部流場的分布與顆粒運動軌跡。隨著顆粒密度從1200千克/立方米增至7800千克/立方米，顆粒所受慣性力增大，運動軌跡趨于紊亂，與葉片及蝸殼壁面的碰撞幾率上升，導(dǎo)致磨損加劇。在蝸殼區(qū)域，高密度顆粒使得隔舌附近區(qū)域磨損顯著加重，同時蝸殼下半部分的磨損相對減輕，但總體體積磨損量仍隨顆粒密度增加而上升。這一現(xiàn)象說明，顆粒密度是影響離心泵磨損形態(tài)與程度的關(guān)鍵參數(shù)之一。

  四、離心泵中顆粒運動軌跡與磨損分布密切相關(guān)

  在不同空化條件和顆粒特性下，固體顆粒的運動軌跡直接影響離心泵各部件的磨損分布。小直徑顆粒具有良好的流動跟隨性，運動軌跡較為規(guī)則，磨損以空蝕為主;而大直徑或高密度顆粒由于慣性力增大，運動軌跡偏離流線，更易沖擊葉片工作面和蝸殼特定區(qū)域，形成集中磨損區(qū)。例如，在蝸殼中，從第Ⅰ截面至第Ⅷ截面，磨損程度逐漸增強，隔舌附近因流速最高、流道最窄而成為磨損最嚴重的區(qū)域。

  總結(jié)來看，離心泵在含顆粒介質(zhì)中的磨損行為是空化狀態(tài)、顆粒直徑與密度共同作用的結(jié)果?？栈陌l(fā)展改變了內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)與顆粒動能，小顆粒促進空化而大顆粒抑制空化但加重磨損，顆粒密度的提高則普遍導(dǎo)致磨損加劇。這些發(fā)現(xiàn)為今后離心泵在復(fù)雜介質(zhì)條件下的材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化與運行控制提供了重要依據(jù)，同時也提示我們在后續(xù)研究中需進一步關(guān)注顆粒參數(shù)與泵性能之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)，特別是在臨界空化狀態(tài)下的磨損協(xié)同機制仍有待深入探討。

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