基于IBM-LES的贯流泵湍流特性

• 作者: 阚阚 张清滢 黄佳程 李昊宇 郑源 陈龙
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 贯流泵 浸没边界法 大涡模拟 圆柱坐标系 湍流特性 湍动能
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 贯流泵站与调水工程
• 页码范围: 144-149
• 页数: 6页
• 分类号: S277.9|TH312
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.21.0347

摘要

为充分了解贯流泵运行工况下的内部流动特性,通过基于浸没边界法的大涡模拟(IBM-LES)方法,研究了圆柱坐标系下某贯流泵在设计工况的三维非定常湍流流场.模拟基于三维笛卡尔网格坐标系,空间离散采用有限差分格式,时间推进采用二阶龙格库塔法,大涡模拟采用动态亚格子应力模型.采用水平集法描述流体中流道、叶轮、导叶等固体区域边界.结果表明:靠近叶轮叶片根部圆周截面的整体湍动能较弱,而在中等跨度圆周截面区域湍动能最大的位置位于叶轮叶片尾流区域,两处湍动能均主要由流向方向分量提供.叶轮叶顶间隙涡区域湍动能强度较大,且3个方向分量贡献相当.而在后置导叶尾流中,随着流向距离的增大和湍流的耗散与发展,尾流会逐渐发展而表现出均匀的圆管流动特性.研究结果可为改善贯流泵运行稳定性提供理论参考和工程应用支撑.