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《旋喷泵转子腔的结构优化及数值模拟计算》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2015年1月第33卷第1期Jan.2015Vol.33No.1doi:10.3969/j.issn.1674-8530.13.1048旋喷泵转子腔的结构优化及数值模拟计算刘宜,陈文鹏,梁润东,韩正杰(兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050)刘宜摘要:通过改变旋喷泵转子腔的结构,结合CFD软件Fluent对不同结构的转子腔泵进行数值计算.计算时以XP300-3型旋喷泵为研究对象,基于雷诺时均N-S方程,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法.在已有的研究基础上,对转子腔结构进行优化设计,即在壁面增加凸
2、棱、减小转子腔的轴向宽度以及2种结构叠加的综合优化设计,分析3种结构模型对泵性能的影响,再与原结构模型泵进行对比.结果表明:在同一工况下,相比于原模型,增加凸棱和适当减小转子腔的轴向宽度,都能有效减少流体在转子腔中的停留时间和过流面积,减小对泵体的磨损;两种转子腔结构对泵的扬程和效率都有明显的改善作用,尤其是对泵扬程的提高;在相同工况下,转子腔结构综合优化后,泵的理论扬程和效率较前面任何一种情况都有相当大的改善,表明在此旋喷泵转子腔的结构优化中,结构优化可叠加.关键词:旋喷泵;转子腔;结构优化;数值模拟中图分类号:S
3、277.9;TH311文献标志码:A文章编号:1674-8530(2015)01-0026-05刘宜,陈文鹏,梁润东,等.旋喷泵转子腔的结构优化及数值模拟计算[J].排灌机械工程学报,2015,33(1):26-30.LiuYi,ChenWenpeng,LiangRundong,etal.Structureoptimizationandflownumericalsimulationinrotorcavityofroto-jetpump[J].JournalofDrainageandIrrigationMachiner
4、yEngineering(JDIME),2015,33(1):26-30.(inChinese)Structureoptimizationandflownumericalsimulationinrotorcavityofroto-jetpumpLiuYi,ChenWenpeng,LiangRundong,HanZhengjie(CollegeofEnergyandPowerEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou,Gansu730050,China)Abstr
5、act:TheflowsindifferentstructuresoftherotorcavityinXP300-3roto-jetpumparesimulatedbyusingtheCFDsoftwareFluent.TheReynolds-averagedNavier-Stokesequations,thestandardk-εturbulencemodelandSIMPLEalgorithmareadoptedinthesimulations.Accordingtotheexistingstudiesonrot
6、orcavitystructures,thecavitystructureisoptimizedbyusingthreeconfigurations,name-lyaddingaribonthecavityoutersurface,reducingthecavityaxialwidth,integratingthemtogether.Theflowsintherotor-jetpumpswiththeseconfigurationsaresimulatedandtheirperformancesareex-tract
7、edandcomparedwiththatfortheoriginalcavitystructure.Itisturnedoutthatunderthesameworkingconditionbothaddedribandreducedaxialwidtharehelpfultoeffectivelyreducetheresidencetimeoffluidinthecavityandtoshrinkthecavitycross-sectionareaaswellastorelievewearofpumpcasing
8、.Theconfigurationeitherwiththeriborreducedwidthcanimprovepumpheadandefficiencysig-nificantly,especiallyforthehead.Fortheconfigurationwithbothribandreducedwidth,thepumpissubj
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