高效率离心泵水力设计及BVF诊断

• 作者: 周鑫 张永学 江翠伟 苏敏 陈龙
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 离心泵 二元理论 水力设计 数值模拟 边界涡量流诊断
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 泵理论与技术
• 页码范围: 479-483,489
• 页数: 6页
• 分类号: S277.9|TH311
• 字数: 3802字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.2013.06.005

摘要

引入边界涡量流(BVF)理论对叶片进行诊断,探究叶片表面BVF分布与水力性能的关系,为将来改进设计提供诊断依据.选用IS150-125-250型离心泵(参考离心泵)基本参数,基于速度系数法和二元理论自编程序,设计出新的离心泵叶轮.与参考叶轮相比,新设计的叶轮进口端空间弯扭特征明显.采用RANS控制方程组和标准k-ε湍流模型对设计离心泵和参考离心泵全流道内流场进行数值模拟,对比分析两者含设计工况点在内的13个工况点的水力性能.同时根据设计离心泵和参考离心泵叶轮内流场计算结果,基于BVF诊断方法,对两叶轮叶片压力面和吸力面BVF分布进行对比分析.结果表明:相比参考离心泵,设计离心泵在小流量工况下扬程和效率较高,最高效率可提高5.3％.参考离心泵叶片表面BVF峰值较大,而设计离心泵叶片表面BVF分布更均匀,变化也更平坦,说明设计离心泵叶轮能更有效地抑制流动分离等不良流动的发生,改善了离心泵的水力性能.