带压污水泵站功能优化：吸水室、叶轮及后盖板腔体的设计改进研究

《International Journal of Turbomachinery, Propulsion and Power》：Optimizing Functionality of Pressurized Sewerage Systems

　　本文提出了针对带压污水系统（特别是污水泵站）功能优化的方法与研究成果。文中引入了一种整体性方法，以解决污水输送中的主要问题，例如吸水室中的淤积、纤维引起的污水泵问题，以及这些问题所产生的影响和检测方法。利用水力相似性对一个概念性吸水室进行了放大设计，并通过实验研究了其对淤积的敏感性。进口和分配管的优化、泵体优化以及斜面壁的设计都有助于减少淤积。在污水泵方面，通过响应面优化方法对一种半开式双通道污水叶轮进行了效率优化。随后针对功能性的优化则通过切削和加厚前缘展示了这两个特性之间的关联，并显著降低了对堵塞的敏感性。污水泵设计中的另一个重要考量是后盖板腔体。通过针对不同的壳体凹槽配置进行迭代实验，优化了后盖板腔体，以最大限度地减少纤维进入并保护机械密封。最后，通过展示堵塞效应导致的污水泵扭矩瞬态非稳态波动，强调了优化污水泵功能并降低其堵塞敏感性的必要性。