轴流泵叶轮叶顶区空化流的数值模拟与实验研究

• 作者: 张德胜 施卫东 潘大志 石磊
• 来源期刊: 水利学报
• 学科: 工学
• 关键词: 轴流泵 叶顶间隙 叶顶泄漏涡 空化 高速摄影
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 页码范围: 335-342
• 页数: 8页
• 分类号: TH311
• 字数: 2859字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.2014.03.011

摘要

为分析大流量工况下轴流泵叶顶区空化流场特性,采用修正的空化模型和SST k-ω湍流模型以及结构化网格技术,对南水北调工程某一轴流泵模型叶顶区流场进行数值模拟,并分析其大流量工况下叶顶间隙内的轴向速度和湍动能分布特性,揭示了叶片不同弦长截面的空穴分布和压力场的关联性.采用高速摄影技术,对叶顶区不同空化数下的空化流场进行实验测量,并与数值计算结果进行对比分析.研究结果表明,叶轮叶顶区空化主要分布在叶顶间隙区、泄漏涡卷吸区和涡带区域.在大流量工况下叶顶区空泡分布起始于叶顶叶片弦长中间位置,随着叶顶翼型弦长系数的增加,由叶顶角涡引起的间隙空化从叶顶压力面拐角处发起,并覆盖叶顶间隙区；泄漏涡空化区随着泄漏涡的产生、增强和耗散,与之对应也具有空化初生、发展和溃灭的过程.在大流量空化严重工况下,流动分离诱导叶片压力面前缘约50％区域出现片状空化,叶片吸力面中后部也形成了片状附着空化,同时叶顶区刮起涡空泡、泄漏流空泡和叶顶泄漏涡空化涡带并存,严重堵塞了叶轮流道.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施卫东	江苏大学流体机械工程技术研究中心	318	4636	35.0	47.0
2	张德胜	江苏大学流体机械工程技术研究中心	122	1997	26.0	38.0
3	石磊	江苏大学流体机械工程技术研究中心	46	131	6.0	9.0
4	潘大志	江苏大学流体机械工程技术研究中心	13	324	10.0	13.0