轴流泵叶顶区的空化流场与叶片载荷分布特性

• 作者: 张德胜 施卫东 李通通 潘大志 王海宇 邵佩佩
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 轴流泵 空化 叶片载荷 数值模拟 高速摄影
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 501-507
• 页数: 7页
• 分类号: TH311
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.02.019

摘要

针对轴流泵叶顶区空化流气液混合区域密度变化，以SST k-ω湍流模型为基础，对湍流黏度项进行了修正。基于输运方程的完全空化模型对轴流泵NPSH曲线、空化特性及其叶片载荷进行了数值模拟和分析，并与实验结果进行了对比。研究结果表明，修正的SST k-ω湍流模型和空化模型较准确地预测了叶顶区空化流，临界空化数预测误差为7.79%。通过高速摄影实验观测到轴流泵的初生空化为刮起涡空化、间隙附着空化和涡带区空化，空化区域也随着空化数的降低而不断扩大，直至在叶片后缘脱落和爆破，爆破位置也不断向叶片中部移动；叶片吸力面的低压区主要集中在叶顶翼型间隔角为-13°～+13°的区域；在叶轮叶顶间隙的3%区域，随着半径系数增大，叶片压力面压力逐渐减小，叶片载荷不断降低，且越接近间隙边缘，叶片载荷降低越明显，从机理上找到了空化诱导轴流泵性能下降的原因。

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	李通通	江苏大学流体机械工程技术研究中心	13	276	10.0	13.0
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
5	王海宇	江苏大学流体机械工程技术研究中心	10	236	8.0	10.0
6	邵佩佩	江苏大学流体机械工程技术研究中心	9	140	6.0	9.0