多级旋涡泵内部流动特性与压力脉动的数值分析

• 作者: 毕祯 王秀勇 肖丽倩 黎义斌
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 旋涡泵 开式叶轮 闭式流道 压力脉动 数值分析
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 泵理论与技术
• 页码范围: 853-859
• 页数: 7页
• 分类号: TH313
• 字数: 4554字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.15.0194

摘要

为了揭示旋涡泵内部流场结构和非定常压力脉动特性，研制具有开式叶轮和闭式流道结构的多级旋涡泵，基于 RNG k －ω湍流模型、SIMPLEC 算法与块结构化网格，对旋涡泵内部流场进行数值模拟和试验验证。通过外特性数值预测验证了该旋涡泵能够满足设计参数的要求。基于 CFD 数值模拟技术，对旋涡泵内部流场进行数值模拟。结果表明：随着流量逐渐增大，旋涡泵扬程呈现陡降的趋势，同时叶轮叶片的做功能力变差，叶片对液体的增压能力逐渐降低。在叶轮吸入口和压出口两侧的叶片流道内部，其速度分布和湍动能分布变化梯度较大，其他叶片流道内部速度分布和湍动能分布较为相似。叶轮流道内部叶顶区域中间流道内存在1个低速区，随着流量的逐渐增大，低速区越来越小。叶轮流道内部叶根区域中间流道内存在1个速度梯度密集区，该区域湍动能较大，即叶片流道的叶根区域存在较大的损失耗散区，随着流量的逐渐增大，该损失耗散区越来越小。分析旋涡泵各特征位置的压力脉动特性发现，在叶轮叶片不同监测位置和闭式流道不同监测位置，压力脉动频率特性较为明显，即此处会诱发较为明显的水力振动和噪声。结果揭示了旋涡泵内部流场和性能的影响机理，为旋涡泵的设计提供了理论依据。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王秀勇	兰州理工大学能源与动力工程学院	29	446	14.0	20.0
3	黎义斌	兰州理工大学能源与动力工程学院	56	671	16.0	24.0
9	毕祯	兰州理工大学能源与动力工程学院	10	112	7.0	10.0
10	肖丽倩	兰州理工大学能源与动力工程学院	4	42	4.0	4.0