低比转数恒扬程泵内部流场数值模拟

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1、2015年1月第33卷第1期Jan．2015Vol．33No．1doi:10．3969/j．issn．1674－8530．14．0090低比转数恒扬程泵内部流场数值模拟王洋，印刚，王维军，李贵东，崔宇蕊(江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心，江苏镇江212013)王洋摘要:应用流场计算软件CFX，采用修正的ＲNGk－ε湍流模型，数值模拟了5种流量(0.6Qd，0.8Qd，1．0Qd，1.2Qd和1.4Qd)工况下恒扬程泵的内部流场，重点对0.6Qd，1.0Qd和1.4Qd等3种流量工况下叶轮中间流面的压力场以及速度场进行研究，并提取了该3种流量工况下叶片中间流线的载荷进行分析．

2、采用正则化螺旋度Hn对叶轮中间流面以及蜗壳8个断面的涡旋流动进行了分析．模拟结果表明:叶轮出口边存在明显的回流，回流角随着流量的增大而减小;叶片形状对叶片载荷分布规律具有一定的影响;相对于主流运动方向而言，叶间流道内主要是正向涡旋，而蜗壳内部是对称性旋涡，蜗壳内旋涡从隔舌处的断面到螺旋线末端的断面经历了由稳定到不稳定再到稳定的发展过程．关键词:离心泵;低比转数;叶片载荷;涡量;数值计算中图分类号:S277.9;TH311文献标志码:A文章编号:1674－8530(2015)01－0010－06王洋，印刚，王维军，等．低比转数恒扬程泵内部流场数值模拟［J］．排灌机械工程学报，201

3、5，33(1):10－15．WangYang，YinGang，WangWeijun，etal．Numericalsimulationoflowspecificspeedconstant-headpump［J］．JournalofDrai-nageandIrrigationMachineryEngineering(JDIME)，2015，33(1):10－15．(inChinese)Numericalsimulationoflowspecificspeedconstant-headpumpWangYang，YinGang，WangWeijun，LiGuidong，CuiYurui(

4、NationalＲesearchCenterofpumps，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013，China)Abstract:Thesteadyflowinalowspecificspeedconstant-headpumpissimulatednumericallybyu-singANSYSCFXsoftwarewiththeＲNGk－εturbulencemodelatfiveflowrates:0．6Qd，0．8Qd，1．0Qd，1．2Qdand1．4Qd．Thestaticpressureandvelocityfieldso

5、nthemid-spansurfaceoftheimpel-leratflowrates:0．6Qd，1．0Qdand1．4Qdareinvestigatedandthebladeloadingonthemid-spansur-faceareanalyzedaswell．ThenormalizedhelicityHnisusedtoanalyzetheflowconditionsonthemid-spansurfaceoftheimpellerandintheeightsectionsofthevolute．Theresultsshowthatanobviousbackflowc

6、anbeseenattheimpelleroutlet，andtheangleofbackflowtendstogetsmallwiththein-creasingflowrate．Thebladeshapehasacertaininfluenceonthebladeloadingdistribution．Thefor-warddirectionvortexesexistintheimpellerpassages，whileapairofsymmetricalvortexesalwaysoc-cursinthevolutesections．Thispairofvortexesex

7、periencesastable，unstableandstableagaindeve-lopmentprocesswhenthefluidparticlesflowtotheeighthsectionfromthecut-waterofthevolute．Keywords:centrifugalpump;lowspecificspeed;bladeloading;vortex;numericalcalculation收稿日期:2014－06－24;网络出版时间:2015－01－