广义交替加载技术及其在离心泵和混流泵叶轮逆向设计中的应用

泵叶轮的逆向设计是一种以流动理论为指导的水力设计方法,由Zangeneh和Goto等发展的Z-G方法[1]是目前最常用的叶轮逆向设计方法.该方法基于势流理论,建立了包含流场信息和叶片几何信息的封闭方程组,并以"叶片载荷分布"和"叶片堆栈条件"为定解条件来实现叶片形状的迭代求解[2].根据Z-G方法的基本原理,出现了许多能够抑制二次流、降低压力脉动的泵叶轮设计技术,如离心泵叶轮交替加载技术(alter-nate loading technique,ALT)[3].然而,包括ALT在内的现有以Z-G方法为基础的设计仍存在明显的缺陷是所给出的叶片加载方式难以实现对叶轮内二次流的"高效"控制,需要在进一步理清叶轮内二次流产生过程的基础上提出更具普适意义的加载方法.