葉輪的修整可以是改變半鋼壓力表特性的重要方式。有時在商店或現場的半鋼壓力表性能測試中，性能不符合預期。一種可能的解決方案是略微修剪一個或一些葉輪以實現合理的半鋼壓力表性能并避免葉輪重新設計和重新制造。由于葉輪或半鋼壓力表的重新設計和再制造是昂貴的，因此這種修整過程可以提供相當大的商業利益。半鋼壓力表交付和工廠啟動的延遲非常昂貴。使用適當設計的葉輪修整以避免數周或數月的延遲可以提供顯著的優勢。
      半鋼壓力表中使用的葉輪是二維（2D）封閉式葉輪，三維（3D）封閉式葉輪和3D半葉輪葉輪。每種葉輪類型都需要一組特定的修剪規則。葉輪修整可以是改變半鋼壓力表性能的有效方法，而不會顯著降低效率。關于葉輪修剪主題的文章很少發表。本文為半鋼壓力表的葉輪修整提供了實用指南。
      對于給定的設計，葉輪可以徑向修整，以便減小出口半徑。該方法可用于幾乎所有類型的半鋼壓力表葉輪。對于3D葉輪 - 特別是3D半開式葉輪或在較小程度上用于3D封閉式設計 - 葉輪可以軸向修整以使出口葉片高度減小，或沿葉片的整個子午長度減小，從而減小通道面積。       由于保守的工程實踐，不精確的葉輪設計或半鋼壓力表的工程或制造中的其他錯誤，葉輪流動或葉輪產生的頭部可能與它們需要的不同。有時頭部不僅僅需要，但通常比頭部要小。半鋼壓力表葉輪有時可能尺寸過大。對于定速半鋼壓力表，可以使用有限的選項來處理這樣的問題。葉輪修剪通常是最好或唯一的選擇。在許多變速半鋼壓力表中，還應研究和使用葉輪的修整。
      在半鋼壓力表殼體或半鋼壓力表機組中，所有葉輪以相同的速度運行，一些葉輪通常產生比所需更多的葉輪，而其他葉輪產生的葉片小于所需的葉輪。這些可以相互補償。然而，可能存在特殊情況，例如具有側流的半鋼壓力表和其他可能存在每組葉輪的精確頭部產生的情況。對于這種半鋼壓力表殼體，速度調節可能無法解決操作問題，并且葉輪修整是必要的。
      修剪通常涉及加工葉輪的不同部分和部分以修改一些尺寸或角度。修剪應限制在一定水平，因為過度修剪會導致操作和可靠性問題，例如葉輪和套管不匹配。修剪會影響葉輪和套管之間的間隙，這會增加內部流動再循環，導致水頭損失，降低整體效率等。由于葉片到套管的間隙增加，葉輪被修剪時葉片尖端處的湍流會增加。葉輪修整通常用于改變性能特征（頭部與流動），有時用于限制驅動器負載。目標通常是調整頭部，有時減少頭部。
      一個簡單的修剪選項是修剪葉輪半徑以調整頭部。在這種情況下，修整半徑的預測對于半鋼壓力表葉輪是至關重要的。作為粗略指示，可以使用與“（半徑）2 ” 成比例的公式“頭部” 。修剪后流量不是常數，所有這些參數都是相關的。對于恒定流量，除了葉輪修整之外，可能還需要進行速度調節。換句話說，可以采用組合的速度調節和葉輪修整來實現壓頭減小，同時保持流量恒定。謹慎使用; 親和定律適用于泵和風扇（不可壓縮流動），但不能準確描述渦輪半鋼壓力表的性能。
      通常，應該在試錯過程中應用復雜的模擬，以找到任何葉輪的外緣，即使是簡單的半徑修整。許多因素使得單次修整變得困難，因此只應使用試錯法進行全面模擬，以找到不同葉輪的修整，并在考慮流量，浪涌限制，效率等方面獲得最佳結果。
      有時應改變一個間隙，尺寸或角度，而其他間隙或距離應減小或保持不變。例如，多年來，機械工程師一直在加工葉片尖端，以減少葉片經過的頻率振動（葉輪葉片和套管之間的間隙），同時小心地保持葉輪護罩與套管（或蝸殼）之間的間隙。
      套管間隙過大的護罩以及由此產生的再循環到半鋼壓力表的低壓側會在葉輪周圍產生“渦流”，導致低頻振動（通常是軸向振動），這可能轉化為密封問題，或者在嚴重的情況下，軸向軸承問題。這在大型或高壓機器中可能是一個問題。
      在許多情況下，修剪會產生更陡峭的曲線和更窄的操作范圍。一些葉輪修整可以改變氣體離開葉輪的方式。例如，如果在葉輪被切回時氣體出口角度改變，則頭部容量曲線可能變得更陡。氣體的出口角度可能會改變性能，導致額定流量時的揚程更高。由于離開葉片的流體尾流的減少，半鋼壓力表的效率通常應該保持相同或稍微改變。葉輪尺寸越小，效果越大。通常，關閉頭的變化與這種修剪無關。
      特定速度的特定范圍最適合于每個半鋼壓力表葉輪設計，并且葉輪半徑修整可以增加機器的特定速度。因此，徑向修整低比轉速的葉輪可以使特定速度移動到更接近最佳值，而徑向修整高比轉速葉輪將使設計進一步從最佳性能范圍移動。
      在半鋼壓力表中，可以在葉輪或葉輪葉片上進行修整。通?？梢钥紤]兩種選擇，這導致相對復雜的修剪模式。復雜的修剪模式可以改變葉輪的性能特征?？梢圆捎脦追N葉輪修整方法來改變葉輪流速，產生的揚程，壓力比或所有這些參數。在嘗試進行任何修整之前，應徹底了解葉片和葉輪的修剪限制以及對流場的影響。應使用計算流體動力學（CFD）模擬來模擬不同葉片和葉輪修整方法對半鋼壓力表運行和可靠性的影響。已經發現每種修整方法在某些時候受到喘振或阻流的限制，特別是阻塞流（半鋼壓力表曲線右側的過載極限），這可能是某些修整計劃的問題。
葉輪通道區域的修改
      通常通過減小通道面積來實現較低流速的設計。然而，通道面積和葉輪寬度通常難以修整。通道區域修整可以在一系列葉輪設計中完成，主要是3D葉輪，有時在2D葉輪上。這種方法也稱為“流動修整”。它用于生產改進的葉輪，其壓力升高與基線設計相同，但具有新的流速特性。換句話說，該方法用于改變葉輪流速但不改變壓力比的目的。使用這種方法，葉輪和葉輪的內部部件被修整，因此通常以給定的比率改變入口和出口區域。沿葉片的子午長度從入口到出口按比例修剪葉片。
      考慮到半鋼壓力表的損耗源，縮小通道會增加壁摩擦力。另一方面，較大的通道可能會減少墻壁摩擦。然而，半鋼壓力表性能也依賴于入口相對馬赫數。在任何修剪計劃中也應考慮這種需要。
      沿著子午線長度從入口到出口修剪通道區域可能會改變葉輪的流速，并可能縮小有效工作范圍。相對于阻塞流量系數的頭部系數和效率通常對于每個修剪區域保持不變。通道區域和由此產生的阻塞流速之間可能存在線性關系。
      流量調整應該是有限的。超出這些調整限制，總壓力比通常不會達到設計值。其他操作問題也可能發生。作為指示，一些3D半導體葉輪的流動修整應限制在原始葉輪葉片高度的30％和葉輪的特定速度。
修剪3D semiopen葉輪
      在3D半開式葉輪中沿軸向修整葉輪葉片可以在保持恒定流量系數的同時降低葉頭系數。這種修剪方法受到通道徑向部分阻塞的限制，所研究的葉輪的水頭系數在進一步修剪之前減少了10％至12％，限制了阻塞流速。與修剪葉輪半徑以獲得較低的頭部相比，3D半圓形葉輪中的這種修剪方法可能是更好的選擇。
      與期望的流量系數成比例地軸向和徑向地移動原始護罩輪廓允許在改變流量系數的同時保持原始葉輪的壓力比和效率。軸向修剪葉片以保持原始護罩輪廓可以產生壓力比的變化，同時保持原始葉輪流量系數。
實用筆記
      修剪的一個重要目標是盡可能保持原始設計的效率。換句話說，應優化所有計劃的過程和修剪，以達到類似的效率（或略低的效率）。線性回歸可以解釋與基礎設計相比，修剪過程可以假設效率損失的程度。保持效率的重要考慮因素是對擴散器中更好的流入條件的研究和分析。葉輪修整越大，葉輪的比轉速越高，葉輪修剪效率越高。如果護罩輪廓最初不是一個糟糕的設計，那么葉輪效率通常不會受到護罩輪廓變化的顯著影響。因此，無法預期會有顯著的改善。然而，通過更高的壓力恢復和更低的總壓力損失系數來驗證擴散器性能，可以保持甚至改善。另一個重要目標是在修剪下保持葉輪的喘振裕度。
      由于計劃的微調和相關優化應用于額定速度的最佳點（額定速度的100％），因此還應研究速度變化范圍的影響。優化正常速度下的最佳效率點并不能同時保持整個速度范圍內的效率。在某些情況下，在額定速度下具有良好效率的適當設計的修整導致整個部分負載速度范圍的效率較低。對于具有更頻繁的部分負載操作的半鋼壓力表應用，可能需要在考慮機器的整個速度變化范圍的同時優化修整計劃。換句話說，修整計劃應取決于相對于半鋼壓力表應用的速度變化范圍。
      在決定葉輪修整時，結構強度和應力模式有時是重要的考慮因素。例如，減少葉片直徑多少可能是一個重要的考慮因素，因為大部分無支撐的護罩不能保持不受支撐。專家建議采用斜切，以改善葉片出口流量，并為護罩增加一些強度。這些模式需要精確的CFD模擬和全面的應力分析。在某些特定情況下，應調查流體結構指示。修剪后的尖角會引發裂縫并最終導致葉輪失效。
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