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1、2007年10月农业机械学报第38卷第10期3变螺距诱导轮流场的数值模拟孔繁余 吕 毅 黄建军 孙 建 【摘要】 在泵叶轮进口前置变螺距诱导轮能有效地提高泵机组的抗汽蚀性能。基于CFD技术,采用Fluent软件对变螺距诱导轮进行几何建模、选定边界条件等,数值模拟计算其内部流场。结合变螺距诱导轮的实例,给出了变螺距诱导轮内部速度与压力的分布情况以及粒子流动迹线图,得到了其内部流场的主要特征。关键词:水泵 诱导轮 变螺距 流场 数值模拟中图分类号:TH311文献标识码:ANumericalSimulationonFlowFieldofVariable-pitc
2、hInducers1112KongFanyuLüYiHuangJianjunSunJian(1.JiangsuUniversity2.Hamilton2SundstrandIndustrial(Shanghai)Co.,Ltd)AbstractAninducerinstalledbeforetheinletofpumpimpellercanefficientlyresistthecavitation,however,itislackofresearchinthefluidfieldaboutthevariablepitchinduceratpresent.B
3、asedonCFDtechnicalandFluentprogram,thefluidfieldaboutvariablepitchinducerwasnumericalsimulated.Relatedtotheexampleofthevariablepitchinducer,init,thedistributionofvelocityandpressureweretakenoutandthetraceoftheparticlewasplotandthemaincharacteristicsoftheinteriorfluidfieldweredescri
4、bed.KeywordsPump,Inducer,Variable2pitch,Fluidfield,Numericalsimulation引言1 数值模拟通常在泵进口前置诱导轮是提高低汽蚀余量泵111 计算模型及网格生成[1～2]抗汽蚀性能的主要方法之一。性能优良的诱导以一变螺距诱导轮作为实例,研究诱导轮内部轮是变螺距的,本身能够避免汽蚀产生,同时,能提流动情况,数值模拟的几何形状应为诱导轮所在区供足够的能量给泵主叶轮,可使得泵机组无汽蚀运域管道(或导流套)内部空间去掉诱导轮实体所剩余行。其实质是大幅度地降低了泵机组的必需汽蚀余的部分。利用ProöENGI
5、NEER和GAMBIT可建立量,从而提高泵的抗汽蚀性能。在相同叶轮进口外径计算模型,划分网格,设置边界类型。其具体操作过条件下,变螺距诱导轮比定螺距诱导轮能更有效地程如下:①用ProöENGINEER软件构造诱导轮实[3]降低泵机组的必须汽蚀余量。目前,变螺距诱导轮体和管道实体,并以3.stp的文件形式保存。值得内部流场的研究尚不充分。为了了解变螺距诱导轮注意的是,为了便于计算与分析,假定诱导轮进口无内部流动情况,利用Fluent软件对诱导轮内部流场预旋。但实际上由于惯性作用以及流体粘性影响,诱分布进行数值模拟,并对数值模拟结果进行分析。导轮前面一小段管道内
6、流体已经出现了旋转,因此,收稿日期:2006-10-163江苏省高技术研究项目(项目编号:2004040)孔繁余 江苏大学流体机械工程技术研究中心 教授,212013 镇江市吕 毅 江苏大学流体机械工程技术研究中心 硕士生黄建军 江苏大学流体机械工程技术研究中心 硕士生孙 建 汉胜工业设备(上海)有限公司 工程师,201108 上海市©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net46农 业 机 械 学 报2007年 2计
7、算区域向前加大115倍直径长度,加上诱导轮长k5uj其中Lt=QCL′Gk=-Qu′iu′j度,共取管道500mm长。管道直径为诱导轮外径加E5ui式中 Lt——紊动粘性系数叶尖间隙。②将前面两者导入GAMBIT,用管道实Gk——时均速度梯度而产生的紊流动能体减去诱导轮实体得计算模型实体。③选择合适的Rk、RE——k方程和E方程的湍流Prandtl数间距划分网格。针对计算域空间较为复杂的特点,采用适应性较强的非结构化四面体网格划分技术,把Sk、SE——粘性应力和湍动应力该流道空间划分成单元数为395462个计算网格。④取常数CL′=010845;C1E=11
8、42;C2E=1168;Rk=通过检查网格划分情况,
