径向导叶是多级离心泵内重要的静止过流部件,起着收集叶轮出口的高速液流,并将能量逐渐转换过渡到下一级叶轮进口的作用。有研究表明,径向导叶内流体流动产生的水力损失程度与叶轮中的几乎相同,而背叶片的设计几何参数影响着反导叶内水力损失的产生。为了研究背叶片的设计集合参数对单级水力性能的影响,本文对某型多级离心泵内流动进行数值研究。并在此基础上,以叶片长度、叶片数、叶片高度等参数为变量,重新设计了次级径向导叶背叶片,并对泵内流动进行了数值计算。本文主要的研究工作如下:1.建立了四种径向导叶背叶片长度参数的研究方案,分别为d₁=238mm、d₂=285mm、d₃=315mm和d₄=325mm,并在五种不同流量工况下数值计算了具有上述四种径向导叶背叶片长度的多级离心泵内流动,得到了其外特性性能,分析了泵内部流动规律。结果表明,在背叶片长度不干扰过渡段流体流动前提下,随着叶片长度的增加,反导叶流道内旋涡体积减小,入口处流体与叶片顶端碰撞现象得到缓解,环流现象减弱,反导叶内局部水力损失下降,单级扬程效率上升。但是,背叶片过长则会干扰过渡段内流体流动,加剧反导叶入口的速度梯度变化,导致更多局部水力损失。因此,在不超过基圆直径前提下,背叶片长度越大,单级水力性能越好。2.建立了四种径向导叶模型背叶片数量参数的研究方案,分别为Z₁=6、Z₂=7、Z₃=9和Z₄=10,并在五种不同流量工况下,数值研究了具有上述四种叶片数量的多级离心泵内流动,得到了其外特性性能,分析了泵内部流动规律。结果表明,对于背叶片数量多于原模型的多级离心泵,其水力性能均有所下降。反导叶流道内液流与前壁面流动分离形成大量的漩涡分布在各个流道内,而背叶片数量增多则导致流道增多,故漩涡所产生的局部损失是导致水力性能下降的主要原因。对于背叶片数少于原模型的多级离心泵,其在五种流量工况下具有更高的水力性能,流道入口面积增大使得流体由过渡段流入反导叶时更为平缓,从而抑制了流体与背叶片顶端产生的碰撞,减少反导叶入口处环流的产生。3.建立了四种径向导叶模型背叶片高度参数的研究方案,分别为h₁=10mm、h₂=14mm、h₃=25mm和h₄=30mm,并在五种不同流量工况下,数值研究了具有上述四种叶片高度的多级离心泵内流动,得到了其外特性性能,分析了泵内部流动规律。结果表明,流体堵塞现象普遍地存在于过渡段至反导叶进口处,其引起了严重的局部水力损失。增大径向导叶背叶片高度的研究方案可以缓解反导叶入口处的流动拥堵,减少因此现象产生的局部高速区域,降低了局部水力损失,从而提高多级离心泵单级水力性能。