分流葉片前緣形狀對(duì)葉片式混輸泵性能的影響

葉片式混輸泵在氣液工況下極易產(chǎn)生葉頂泄漏渦和氣液分離的情況，這會(huì)直接導(dǎo)致泵的性能下降，從而影響泵的輸送效率致使生產(chǎn)成本增加。針對(duì)上述問題，基于CFD仿真對(duì)泵的葉輪引入分流葉片進(jìn)行改型，并探索分流葉片前緣形狀對(duì)泵性能的影響。研究結(jié)果表明：３種分流葉片前緣形狀下的模型揚(yáng)程均高于原模型，其中以曲率連續(xù)方案的揚(yáng)程最大，為10.85 m，揚(yáng)程和效率相比原模型分別提高31.83%和2.58%；當(dāng)分流葉片厚度減小時(shí)，分流葉片前半部抑制介質(zhì)分離的能力得到提升，液相在分流葉片吸力面的附著力增強(qiáng)；受帶狀泄漏渦被抑制的影響，曲率連續(xù)方案下葉輪內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)紊亂程度低，該抑制量化為葉輪進(jìn)口液相減阻5.07%和氣相減阻3.80%。研究結(jié)果可為后續(xù)混輸泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

葉片式混輸泵；分流葉片；前緣形狀；做功性能；介質(zhì)受力

中圖分類號(hào)：TE974

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.16082/i.cnki.issn.1001-4578.2024.11.015

Influence of the Front Shape of Splitter Vanes on the

Performance of the Vane Type Multiphase Pump

Sun Dianxin

（CNPC Bohai Equipment Manufacturing Co.，Ltd.）

The vane type multiphase pump is prone to produce vane tip leakage vortex and gas-liquid separation under gas-liquid conditions，which directly leads to reduced pump performance，thereby affecting the pump delivery efficiency and increasing the production costs.To solve these problems，based on CFD simulation，the splitter vanes of pump impeller were modified，and the influence of the front shape of splitter vanes on pump performance was investigated.The results show that the models with 3 front shapes of splitter vanes yield higher delivery head than the original model.Typically，the model with continuously curved splitter vane has the highest delivery head of 10.85 m and the efficiency of 33.76%，which are 31.83% and 2.58% respectively higher than the original model.When the thickness of the splitter vanes decreases，the ability of the front half of the splitter vane to suppress medium separation is improved，and the adhesion of the liquid phase on the suction surface of the splitter vane is enhanced.Affected by the suppressed banded leakage vortex，the turbulence degree of medium flow in the impeller is low in case of continuously curved splitter vane，and the suppression is quantified as 5.07% liquid phase drag reduction and 3.80% gas phase drag reduction at the impeller eye.The research results provide reference for the subsequent optimization design of multiphase pumps.

vane type multiphase pump；splitter vane；front shape；work performance；force on medium

0" 引" 言

受新冠疫情的影響全球能源發(fā)展面臨著極大的壓力［1-3］。在此大環(huán)境下，擁有豐富陸地礦產(chǎn)資源和雄厚的深海油氣資源的國家都將節(jié)能減排列入了長遠(yuǎn)發(fā)展計(jì)劃內(nèi)［4］，而對(duì)開采能源的技術(shù)進(jìn)行探索是促進(jìn)高效發(fā)展的關(guān)鍵?；燧敱米鳛榛燧敿夹g(shù)的核心設(shè)備［5-6］，具備高的可靠性尤為重要。

孫殿新：分流葉片前緣形狀對(duì)葉片式混輸泵性能的影響

目前，學(xué)者們對(duì)混輸泵結(jié)構(gòu)參數(shù)已開展大量深入研究。史廣泰等［7-8］研究泵發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增加葉輪葉片數(shù)時(shí)混輸泵的水力性能會(huì)下降。馬希金等［9-11］發(fā)現(xiàn)葉輪葉片傾斜角對(duì)揚(yáng)程影響較大。史廣泰等［12］還對(duì)混輸泵的輪轂比進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)隨著該參數(shù)的增加，葉輪內(nèi)氣相聚集程度變小，導(dǎo)葉內(nèi)旋渦和回流現(xiàn)象被減弱。左世鑫等［13-14］研究軸向間隙結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，增大該結(jié)構(gòu)參數(shù)可使導(dǎo)葉內(nèi)氣相分布更均勻，當(dāng)軸向間隙系數(shù)為0.13時(shí)揚(yáng)程和效率達(dá)到最高。SHU Z.K.等［15-16］分析了混輸泵內(nèi)葉頂泄漏渦的三維時(shí)空演變過程、動(dòng)力學(xué)特性。為獲取具備更優(yōu)性能的混輸泵，學(xué)者們開始對(duì)該泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良。例如LIU M.等［17］采用五因素四水平正交優(yōu)化法對(duì)混輸泵葉片幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使得混輸泵的氣體體積分?jǐn)?shù)和壓力分布更加均勻。SHI G.T.等［18］研究發(fā)現(xiàn)葉片的后緣葉冠角對(duì)揚(yáng)程和效率指標(biāo)的影響最大。周勇勝等［19］對(duì)混輸泵葉輪出口進(jìn)行了雙層流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化，擴(kuò)大了混輸泵的安全運(yùn)行流量范圍。馬希金等［20］對(duì)混輸泵的導(dǎo)葉進(jìn)行了雙導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高了混輸泵的水力性能。張金亞等［21］對(duì)葉輪葉片進(jìn)行了開孔設(shè)計(jì)，解決了在高含氣率下介質(zhì)易發(fā)生分離現(xiàn)象的問題。TAN L.等［22］對(duì)混輸泵葉片尖端進(jìn)行了T形葉片設(shè)計(jì)，提高了混輸泵效率、降低了葉頂泄漏量。

綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)混輸泵內(nèi)部流動(dòng)特性已開展了大量深入的研究工作，但在優(yōu)化改形設(shè)計(jì)方面均集中在參數(shù)優(yōu)化上，對(duì)葉片改型鮮有引入加裝結(jié)構(gòu)的研究?；诖爽F(xiàn)狀，本文將分流葉片設(shè)計(jì)法運(yùn)用于混輸泵葉輪，研究分流葉片前緣形狀對(duì)葉輪做功性能和介質(zhì)受力的影響。研究結(jié)果可為混輸泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

1" 研究對(duì)象

1.1" 物理模型

以葉片式混輸泵單個(gè)增壓單元葉片為研究對(duì)象，主要參數(shù)見表1。沿流動(dòng)方向和輪轂到輪緣方向進(jìn)行了歸一化處理，并在圖中做出了標(biāo)記，如圖1所示。局部放大圖為葉輪與葉輪室之間的空隙，即葉頂間隙結(jié)構(gòu)。

1.2" 分流葉片模型

采用兩因素三水平正交試驗(yàn)原理，選擇分流葉片的安放位置和長度為分流葉片模型的2個(gè)正交試驗(yàn)因素，進(jìn)行分流葉片模型設(shè)計(jì)，保持分流葉片葉型、前尾緣、進(jìn)出口安放角等參數(shù)與原葉片一致。為便于敘述，引入?yún)?shù)θ和ζ分別衡量分流葉片相對(duì)原葉片的安放位置和長度。設(shè)計(jì)所得分流葉片組合三維模型如圖2所示。

令θ=ωωi 、ζ=lLi。其中：ω為分流葉片壓力面與原葉片吸力面之間所對(duì)圓心角；ωi為兩原葉片所對(duì)圓心角，ωi=120°；l為分流葉片長度；Li為原葉片長度。

在分流葉片優(yōu)化的過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分流葉片靠近原葉片吸力面、長度適當(dāng)增加時(shí)，葉片式混輸泵的揚(yáng)程會(huì)顯著提升，被優(yōu)化的增壓性能會(huì)更好，故選擇θ和ζ值分別為0.3和0.5的第3種方案作為最佳分流葉片葉輪模型。

2" 網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置

2.1" 網(wǎng)格劃分

為了獲得具有高可靠性的計(jì)算結(jié)果，這里采用ICEM軟件對(duì)進(jìn)、出口延長管道進(jìn)行六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，再利用TurboGrid軟件對(duì)葉輪和導(dǎo)葉進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分。

計(jì)算域各部件網(wǎng)格如圖3所示。經(jīng)網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證，最終確定網(wǎng)格數(shù)為3 091 818。

2.2" 邊界條件設(shè)置

氣相設(shè)置為離散相空氣（25 ℃），液相設(shè)為連續(xù)相純水，計(jì)算時(shí)將氣泡直徑設(shè)置為0.2 mm。設(shè)置旋轉(zhuǎn)件葉輪轉(zhuǎn)速為3 000 r/min，繞流動(dòng)方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其他部件設(shè)置為靜止域。旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間存在2個(gè)交界面，設(shè)置其為“Frozen Rotor”模式。交界面選用“Specified pitch angles”模型進(jìn)行交接。葉輪導(dǎo)葉和葉輪室、導(dǎo)葉室等固體壁面處設(shè)置為黏性流體無滑移條件［23-24］，壁面表面粗糙度選用“Smooth wall”。給定進(jìn)出口邊界條件為速度進(jìn)口，靜壓出口。

3" 試驗(yàn)研究

為確保后續(xù)數(shù)值仿真結(jié)果的精確度與可靠性，根據(jù)研究需要在混輸泵試驗(yàn)平臺(tái)以純水單相介質(zhì)為研究對(duì)象，在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速3 000 r/min、流量為80～120 m3/h工況下進(jìn)行了試驗(yàn)，采集混輸泵揚(yáng)程、效率和功率的試驗(yàn)值與仿真值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，大多數(shù)工況下混輸泵的仿真值均高于試驗(yàn)值。這是由于仿真時(shí)未考慮試驗(yàn)中不可避免地存在泄漏及其他損失且還簡化了計(jì)算模型所致。除極個(gè)別工況存在隨機(jī)誤差外，其余工況的相對(duì)誤差均小于5%。因此，選取的數(shù)值仿真方法可行。

4" 結(jié)果分析

4.1" 分流葉片前緣改形方案的確定

將分流葉片前緣設(shè)計(jì)為圓形、橢圓以及曲率連續(xù)3種不同形狀，如圖5所示。依照上述分流葉片前緣改形方案，在最佳分流葉片模型上進(jìn)行分流葉片前緣改形后，在進(jìn)口含氣體積分?jǐn)?shù)為10%、設(shè)計(jì)流量100 m3/h、葉頂間隙為1 mm的工況下進(jìn)行數(shù)值模擬并分析。

4.2" 分流葉片前緣改形對(duì)混輸泵外特性的影響

表2為不同分流葉片前緣方案對(duì)混輸泵揚(yáng)程、總效率和權(quán)重函數(shù)值的影響結(jié)果。

由表2可知，曲率連續(xù)分流葉片前緣下混輸泵外特性增幅最大，揚(yáng)程和效率比原模型分別提高了31.83%和2.58%。

4.3" 分流葉片前緣改形對(duì)混輸泵內(nèi)流特性的影響

圖6為不同分流葉片前緣方案對(duì)液相速度沿軸向流向系數(shù)分布的影響。由圖6可以發(fā)現(xiàn)：前緣方案對(duì)液相速度各方向上的分量影響較大；液相徑向速度沿流向的波動(dòng)幅度下降，在區(qū)間1.2～1.5上以圓形和曲率連續(xù)方案最為平緩；液相軸向速度數(shù)值上在葉輪前半段減小后半段內(nèi)增加，這將促進(jìn)介質(zhì)往出口流動(dòng)；各前緣方案幾乎不對(duì)液相圓周速度沿流向系數(shù)的分布規(guī)律產(chǎn)生影響，但在葉輪后半部可顯著提升其速度值。

圖7為氣相體積分?jǐn)?shù)沿軸向流向系數(shù)分布和葉輪進(jìn)口中部和出口截面上的氣相分布。由曲線分布可知：在1.0～1.2區(qū)間上氣液混合流動(dòng)過程中以曲率連續(xù)方案下混合最好、圓形方案次之；在1.2～2.0區(qū)間內(nèi)受離心力和葉頂泄漏影響氣相發(fā)生聚集破碎，氣液介質(zhì)發(fā)生分離混合變化，使得曲線呈現(xiàn)上升又下降的趨勢，但各方案下氣相體積分?jǐn)?shù)均低于原模型，且以橢圓方案下最低、曲率連續(xù)方案次之，說明氣液分離被抑制。對(duì)比原模型和曲率連續(xù)方案下葉輪進(jìn)口中部和出口截面的氣相體積分?jǐn)?shù)發(fā)現(xiàn)，抑制變化主要是在進(jìn)口縮減了聚集氣團(tuán)的尺寸，使中部截面上靠近原葉片壓力面氣團(tuán)移動(dòng)到分流后的較寬流道中，出口截面上分布均勻性提升。同時(shí)，出口截面上聚集在原葉片尾緣附近的高體積分?jǐn)?shù)區(qū)，曲率連續(xù)方案下出現(xiàn)在分流葉片尾緣附近，抑制了氣相聚集，使得葉輪流出能力增強(qiáng)。

4.4" 分流葉片前緣改形對(duì)葉輪做功性能的影響

圖8為不同分流葉片前緣方案下葉片表面壓力分布。由圖8可知：各前緣方案只對(duì)壓力值有影響，其中以曲率連續(xù)方案的原葉片吸力面壓力值最??；在流向系數(shù)為1.6～2.0區(qū)間上，圓形和曲率連續(xù)方案下壓力值近似相等，均小于橢圓方案，這與氣相損失程度相關(guān)。觀察原葉片壓力面可知：圓形和曲率連續(xù)方案的壓力值近似相等；在流向系數(shù)1.5左右之前均大于橢圓方案，在區(qū)間1.6～1.8上圓形和曲率連續(xù)方案的壓力值增速比橢圓情況下平緩。由圖8b可知，各前緣方案對(duì)流向系數(shù)為1.5～1.6區(qū)間壓力波動(dòng)的影響較大，但曲率連續(xù)方案的壓力波動(dòng)最小。因此曲率連續(xù)方案比圓形和橢圓方案更有助于增強(qiáng)混輸泵做功能力。

表3分析了不同分流葉片前緣方案下葉輪內(nèi)氣相損失變化。

由表3可以發(fā)現(xiàn)，隨著分流葉片前緣厚度的減小，氣相進(jìn)口沖擊損失也減小，其中以曲率連續(xù)方案氣相沖擊損失最小（為0.751 m），同時(shí)氣相在葉輪內(nèi)的摩擦損失也最?。?.980 m），總計(jì)損失同比圓形和橢圓前緣方案分別下降2.48%和3.87%。

4.5" 分流葉片前緣改形對(duì)混輸泵葉輪內(nèi)介質(zhì)受力

的影響

圖9為不同分流葉片前緣方案下分流葉片吸力面上液相剪切應(yīng)力分布。由圖9可以觀察到，液相剪切應(yīng)力主要集中在分流葉片前半部。液相剪切應(yīng)力較大區(qū)域在分流葉片前緣處增加，在分流葉片前半部的占比面積逐漸縮小，該變化與分流葉片前緣面積的變化相關(guān)。此外，液相剪切應(yīng)力的分布由分流葉片前緣沿流動(dòng)方向往尾緣延展，同時(shí)剪切應(yīng)力較大區(qū)域的占比因分流葉片前緣厚度的削減而縮減，并逐漸往輪緣側(cè)貼近。

圖10為不同分流葉片前緣方案下葉輪輪轂氣相剪切應(yīng)力。由圖10可知，圓形和曲率連續(xù)方案，氣相對(duì)原葉片壓力面壁面的沖擊摩擦損失比橢圓方案小，使得貼合原葉片壓力面附近的氣相剪切應(yīng)力較大。

圖11為不同分流葉片前緣方案下葉輪內(nèi)沿流向系數(shù)的湍動(dòng)能變化和采用Q準(zhǔn)則閾值為0.016下葉輪內(nèi)的旋渦。從圖11可知：在流向系數(shù)為1.3之前，圓形和曲率連續(xù)方案的湍動(dòng)能均高于橢圓方案，但相差不大;在1.3之后受分流和泄漏作用影響，介質(zhì)流動(dòng)紊亂程度增加，帶分流葉片的葉輪其后半部內(nèi)湍動(dòng)能均增加，但均以橢圓方案的湍動(dòng)能高。觀察旋渦分布發(fā)現(xiàn)，圓形和曲率連續(xù)方案的帶狀泄漏渦被顯著抑制，且分流葉片前緣渦相比橢圓方案得到縮減。

由湍動(dòng)能和葉輪內(nèi)渦量分析可知，分流葉片前緣改形方案對(duì)葉輪進(jìn)口存在顯著影響。圖12分析了不同分流葉片前緣方案葉輪進(jìn)口處介質(zhì)阻力變化。由圖12可以發(fā)現(xiàn)，添加分流葉片后，在葉輪進(jìn)口均能不同程度地減小葉輪液相阻力，改變分流葉片前緣形狀對(duì)葉輪進(jìn)口氣相阻力有顯著影響。其中，隨著分流葉片前緣厚度的增加，葉輪進(jìn)口液相阻力會(huì)逐步削弱，而氣相阻力則無規(guī)則變化，這是由于氣相的碰撞聚集和破碎也會(huì)影響其所受的阻力。但綜合來看，曲率連續(xù)分流葉片前緣方案的減阻效果較好，液相減阻率為5.07%，氣相減阻率為3.80%。

5" 結(jié)" 論

（1）以曲率連續(xù)方案的混輸泵揚(yáng)程最大，為10.85 m，此時(shí)混輸泵總效率為33.76%，揚(yáng)程和效率相比原模型分別提高31.83%和2.58%。當(dāng)分流葉片前緣厚度減小時(shí)，介質(zhì)與分流葉片前緣的接觸面積減少，介質(zhì)發(fā)生降速摩擦和流動(dòng)分離損失。3種分流葉片前緣形狀降低了液相徑向速度在葉輪內(nèi)的波動(dòng)，而在葉輪后半段內(nèi)提升了液相軸向和圓周上的速度，使液相往輪緣側(cè)移動(dòng)。

（2）曲率連續(xù)方案的葉片吸力面壓力值最小、葉片載荷封閉區(qū)域面積最大、前緣附近的壓力波動(dòng)最小，說明葉輪做功性能得到顯著增強(qiáng)。該增強(qiáng)表現(xiàn)在氣相進(jìn)口沖擊損失和葉輪內(nèi)摩擦損失分別被降至0.751和0.98 m。

（3）液相剪切應(yīng)力由分流葉片吸力面前緣沿流動(dòng)方向往尾緣延展，較大區(qū)域主要集中在分流葉片吸力面前半部。當(dāng)分流葉片厚度被削減，分流葉片前半部抑制介質(zhì)分離的能力得到提升，液相在分流葉片吸力面的附著力被增強(qiáng)。氣相剪切應(yīng)力在輪轂貼合原葉片壓力面附近較大。當(dāng)分流葉片前緣厚度被削減，氣相剪切應(yīng)力在輪轂上的分布更勻稱。受帶狀泄漏渦被抑制的影響，曲率連續(xù)方案下葉輪內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)紊亂程度低，該抑制量化為葉輪進(jìn)口液相減阻5.07%和氣相減阻3.80%。

［1］" 李晨曦，伍浩松．國際能源署發(fā)布新版能源展望報(bào)告［J］．國外核新聞，2022（11）：28-31．

LI C X，WU H S.The international energy agency released a new edition of energy outlook report［J］.Foreign Nuclear News，2022（11）：28-31.

［2］" 王永中．全球能源市場形勢的回顧與展望［J］．煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2022，42（12）：1．

WANG Y Z.Review and outlook of the global energy market situation［J］.Coal Economic Research，2022，42（12）：1.

［3］" 尹偉華，曹佳．2022年能源行業(yè)形勢分析與2023年展望［J］．中國物價(jià)，2023（2）：20-22．

YIN W H，CAO J.Analysis of the energy industry situation in 2022 and outlook for 2023［J］.China Price，2023（2）：20-22.

［4］" SHI Y，ZHU H W，ZHANG J Y，et al.Experiment and numerical study of a new generation three-stage multiphase pump［J］.Journal of Petroleum Science and Engineering，2018，169：471-484.

［5］" 王慶方，史廣泰，劉宗庫，等．流量對(duì)多相混輸泵首級(jí)動(dòng)葉輪氣相分布的影響［J］．石油機(jī)械，2021，49（2）：75-80．

WANG Q F，SHI G T，LIU Z K，et al.Effect of flow rate on gas distribution on the first-stage impeller of multiphase pump［J］.China Petroleum Machinery，2021，49（2）：75-80.

［6］" 張春，任振華，張金波，等．蘇里格氣田同步回轉(zhuǎn)增壓工藝技術(shù)應(yīng)用研究［J］．石油機(jī)械，2017，45（2）：88-92．

ZHANG C，REN Z H，ZHANG J B，et al.Study on the synchronous rotating boosting technology in Sulige gas field［J］.China Petroleum Machinery，2017，45（2）：88-92.

［7］" 史廣泰，姚鑫，陶思佳，等．動(dòng)葉輪葉片數(shù)對(duì)多相混輸泵水力性能的影響［J］．西華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，42（2）：39-44，52．

SHI G T，YAO X，TAO S J，et al.Effects of the number of impeller blades on hydraulic performance in a multiphase pump［J］.Journal of Xihua University（Natural Science Edition），2023，42（2）：39-44，52.

［8］" 史廣泰，趙志偉，朱哲瑜，等．導(dǎo)葉葉片數(shù)對(duì)多相混輸泵內(nèi)能量損失的影響［J］．機(jī)床與液壓，2022，50（11）：90-93．

SHI G T，ZHAO Z W，ZHU Z Y，et al.Effect of guide vane number on energy loss in multiphase pump［J］.Machine Tool amp; Hydraulics，2022，50（11）：90-93.

［9］" 馬希金，張亞瓊，張潮，等．葉片傾斜角對(duì)油氣混輸泵性能的影響［J］．西華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，38（4）：22-27．

MA X J，ZHANG Y Q，ZHANG C，et al.Effect of blade inclined angle on the performance of oil-gas mixed pump［J］.Journal of Xihua University（Natural Science Edition），2019，38（4）：22-27.

［10］" 馬希金，韓作鵬，宛航，等．靜葉安放角變化規(guī)律對(duì)螺旋軸流混輸泵流動(dòng)特性的影響［J］．流體機(jī)械，2021，49（10）：66-73．

MA X J，HAN Z P，WAN H，et al.The influence of the variation law of the installation angle of fixed blade on the flow characteristics of spiral axial flow multiphase pump［J］.Fluid Machinery，2021，49（10）：66-73.

［11］" 馬希金，雷盛，劉高博，等．不同靜葉出口角下油氣混輸泵內(nèi)部三維流場的數(shù)值模擬［J］．甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，23（2）：127-130．

MA X J，LEI S，LIU G B，et al.Numerical simulation on the 3D fluid field of oil-gas multiphase pump under different static blade outlet-angles［J］.Journal of Gansu Sciences，2011，23（2）：127-130.

［12］" 史廣泰，李和林，劉宗庫，等．輪轂比對(duì)多相混輸泵內(nèi)流特性的影響［J］．流體機(jī)械，2020，48（5）：49-54．

SHI G T，LI H L，LIU Z K，et al.Effect of hub ratio on flow field characteristics in multiphase pump［J］.Fluid Machinery，2020，48（5）：49-54.

［13］" 左世鑫，但玥，馬越，等．軸向間隙對(duì)多相混輸泵內(nèi)流特性及壓力載荷的影響［J］．機(jī)床與液壓，2021，49（24）：159-164．

ZUO S X，DAN Y，MA Y，et al.Effect of the axial clearance on the internal flow characteristics and pressure load of the multiphase pump［J］.Machine Tool amp; Hydraulics，2021，49（24）：159-164.

［14］" 史廣泰，王彬鑫，李和林，等．軸向間隙對(duì)多相混輸泵水力性能的影響［J］．石油機(jī)械，2021，49（12）：98-104．

SHI G T，WANG B X，LI H L，et al.Effect of axial clearance on hydraulic performance of multiphase pump［J］.China Petroleum Machinery，2021，49（12）：98-104.

［15］" SHU Z K，SHI G T，TAO S J，et al.Three-dimensional spatial-temporal evolution and dynamics of the tip leakage vortex in an oil-gas multiphase pump［J］.Physics of Fluids，2021，33：113320.

［16］" SHU Z K，SHI G T，DAN Y，et al.Enstrophy dissipation of the tip leakage vortex in a multiphase pump［J］.Physics of Fluids，2022，34：033310.

［17］" LIU M，TAN L，CAO S L.Design method of controllable blade angle and orthogonal optimization of pressure rise for a multiphase pump［J］.Energies，2018，11（5）：1048.

［18］" SHI G T，LI H L，LIU X B，et al.Transport performance improvement of a multiphase pump for gas-liquid mixture based on the orthogonal test method［J］.Processes，2021，9（8）：1402.

［19］" 周勇勝，陳斌，張德勝，等．葉輪出口后加裝雙層流道結(jié)構(gòu)的軸流泵外特性研究［J］．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2022，53（2）：149-157，176．

ZHOU Y S，CHEN B，ZHANG D S，et al.Influence of double-layer flow passage structure after impeller on external characteristics of axial-flow pump［J］.Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery，2022，53（2）：149-157，176.

［20］" 馬希金，崔生磊，周貫五，等．基于CFD的多相泵復(fù)合導(dǎo)葉優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］．流體機(jī)械，2019，47（2）：45-50．

MA X J，CUI S L，ZHOU G W，et al.Optimization design of compound immobile impeller of multiphase pump based on CFD method［J］.Fluid Machinery，2019，47（2）：45-50.

［21］" 張金亞，朱宏武，徐丙貴，等．高含氣率下增強(qiáng)葉輪內(nèi)氣液均勻混合的方法［J］．排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2012，30（6）：641-645．

ZHANG J Y，ZHU H W，XU B G，et al.Methods for improving gas and liquid phases mixing in impeller with high gas void fraction［J］.Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering，2012，30（6）：641-645.

［22］" TAN L，XIE Z F，LIU Y B，et al.Influence of T-shape tip clearance on performance of a mixed-flow pump［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，Part A：Journal of Power and Energy，2018，232（4）：386-396.

［23］" 孫國棟，史廣泰，文海罡，等.黏度對(duì)油氣混輸泵內(nèi)氣相和泄漏渦分布的影響［J］.排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2024，42（2）：133-138.

Sun g d，shi g t，wen h g，et al.Effect of viscosity on gas phase and leakage vortex distribution in oil-gas miexd pump［J］.Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering，2024，42（2）：133-138.

［24］" 韓偉，張萬宇，黨樹娟，等.氣相壓縮性對(duì)氣液混輸泵設(shè)計(jì)工況點(diǎn)性能的影響［J］.液壓氣動(dòng)與密封，2023，43（6）：1-4，10.

HAN W，ZHANG W Y，DANG S J，et al.Effect of gas compressibility on performance at design working condition of gas-liquid multiphase pump ［J］.Hydraulics Pneumatics amp; Seals，2023，43（6）：1-4，10.

孫殿新，教授級(jí)高級(jí)工程師，生于1969年，1992年畢業(yè)于西南石油學(xué)院勘查地球物理專業(yè)，現(xiàn)從事石油天然氣開采工藝及新技術(shù)研發(fā)、石油高端裝備制造等工作。地址：（300457）天津市濱海新區(qū)。電話：（022）25960063。email：sundianxin@cnpc.com.cn。2024-06-16劉" 鋒