叶片进口边穿孔对离心泵空化性能的影响

论文摘要

为了研究叶片进口边位置附近穿孔对离心泵非定常空化性能的影响规律,以某离心泵为研究对象,在叶片进口边同一位置设计了10种孔径大小不同的圆孔,基于SST k-ω湍流模型和Zwart空化模型,分别对这10种叶轮的离心泵进行清水介质下的全流道三维非定常数值模拟,并同试验结果进行对比.研究发现,对于低比转数离心泵而言,在进口边气泡最先产生的位置进行叶片穿孔（该位置距叶片头部距离约占整个叶片长度的1/30）,当穿孔直径为8 mm时,不仅扬程、效率得到提高,而且可显著地提高离心泵的空化性能;穿孔叶片将每个叶轮流道内整体的空化区截断成了2个空化区,随着孔径的增大,叶轮内低压区分布范围先减小后增大,当孔径为8 mm时,低压区的分布范围最小;叶片穿孔后叶轮内压力脉动幅值明显大于原型叶片且穿孔对流场的影响作用随着与穿孔位置距离的增大而逐渐减弱,在蜗壳内穿孔对流场的影响作用完全消失.

论文目录

• 1 水力模型及设计方案
• 2 模型建立和网格划分
• 3 数值模型
•   3.1 基本方程
•   3.2 空化模型
•   3.3 边界条件
• 4 试验及计算结果分析
•   4.1 试验装置
•   4.2 数值计算及模型验证
•     4.2.1 数值计算湍流模型验证
•     4.2.2 数值计算空化模型验证
•   4.3 叶片穿孔前后的模拟数据
•   4.4 穿孔前后叶片进口位置压力分布
•   4.5 穿孔前后叶片气泡分布
•   4.6 穿孔前后叶片进口位置速度分布
•   4.7 压力脉动频域分析
•     4.7.1 穿孔前后叶轮压力脉动频域分析
•     4.7.2 穿孔前后蜗壳压力脉动频域分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵伟国,潘绪伟,宋启策,李尚升

关键词: 离心泵,穿孔,空化,压力脉动

来源: 排灌机械工程学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业

单位: 兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃省流体机械及系统重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51269011),甘肃省自然科学基金资助项目(18JR3RA149)

分类号: TH311

页码: 461-468

总页数: 8

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