Za izboljšanje obratovalne stabilnosti centrifugalnih črpalk ta študija preučuje vpliv dolžine vmesnih lopatic na aksialne in radialne sile v centrifugalnih črpalkah. S pomočjo SST k-ω turbulenčnega modela in eksperimentalne analize smo primerjali karakteristiko, aksialno silo, radialno silo ter časovno-frekvenčne značilnosti pulziranja tlaka med rotorji brez vmesnih lopatic in rotorji z vmesnimi lopaticami dveh različnih dolžin. Rezultati kažejo, da prvotni rotorji dosegajo višjo učinkovitost v bližini točke največjega izkoristka. Vendar pa pod pogoji nizkega pretoka usmerjanje toka z vmesnimi lopaticami omogoča, da rotorji z vmesnimi lopaticami dosegajo višji izkoristek. Pri rotorjih z vmesnimi lopaticami aksialna sila kaže periodičnost z dvema vrhovoma – enim večjim in enim manjšim – znotraj vsakega cikla. Dodatek vmesnih lopatic povzroči spremembo radialne sile na rotor, kar zahteva povečanje nosilnosti in togosti rotorskega sistema. Poleg tega vmesne lopatice vplivajo na tlačne pulzacije na vstopu in izstopu iz rotorja; prvotni rotor izkazuje tlačne pulzacije pri frekvenci 145 Hz, kar pa je pri rotorjih z vmesnimi lopaticami drugače. Tako lahko rotorji z vmesnimi lopaticami zmanjšajo frekvenčne pulzacije in izboljšajo pretočne pogoje. Študija daje pomemben teoretični vpogled in podatkovno podporo za hidravlično konstrukcijsko optimizacijo centrifugalnih črpalk.
|