离心泵叶片表面布置障碍物抑制空化的数值模拟与实验

• 作者: 咸丽霞 赵伟国 赵国寿 韩向东
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 离心泵 障碍物 空化抑制 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 111-120
• 页数: 10页
• 分类号: TH311
• 字数: 6461字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2017.09.014

摘要

以一台比转数为32的低比转数离心泵作为研究模型,提出了一种在叶片工作面加障碍物的方法来抑制空化初生及发展的方法.在不同空化数下,采用修正的SST k-ω湍流模型和Kubota空化模型对模型泵叶片表面在有、无障碍物条件下进行三维非定常数值模拟,结果表明:低比转数离心泵在有障碍物运行时扬程下降在5％以内,效率下降在3％以内,设计点扬程下降3％,效率下降1.2％.障碍物可以有效增大叶片近壁湍动能,改变压力分布,对离心泵内各个阶段空化均有抑制作用.障碍物可以优化流场结构,削弱靠近叶片背面的旋涡强度,对靠近隔舌区域的叶片工作面和背面作用效果明显.有障碍物时离心泵叶轮内空泡体积在空化各个阶段均小于无障碍物时叶轮内空泡体积,在空化发展阶段,障碍物使空泡体积持续衰减.空泡尺度发展到障碍物位置时,障碍物可以较大程度减低压力脉动主频幅值,对流场优化产生最佳效果,在空化发展其他阶段,障碍物会对叶轮内压力脉动造成小幅扰动.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵伟国	兰州理工大学能源与动力工程学院	41	402	13.0	19.0
5	咸丽霞	兰州理工大学能源与动力工程学院	5	14	1.0	3.0
6	韩向东	兰州理工大学能源与动力工程学院	4	21	2.0	4.0
7	赵国寿	兰州理工大学能源与动力工程学院	3	14	1.0	3.0