单-双蜗壳泵隔舌区压力脉动及径向力特性分析

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1、第4O卷第4期兰州理工大学学报Vo1．40No．42014年8月Journ~ofLanzhouUniversityofTechnologyAug．2014文章编号：1673-5196(2014)04-0051-O5单一双蜗壳泵隔舌区压力脉动及径向力特性分析刘宜，梁润东，蒋跃，郭苗(兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州730050)摘要：为揭示单一双蜗壳离心泵的不同水力特性，应用商业软件FLUENT，采用RNGk-e湍流模型和滑移网格技术，对单一双蜗壳双吸离心泵进行不同工况下三维非定常湍流数值模拟，得到不同蜗壳隔舌区计算点的压力脉动情况，并对其进行频域

2、分析．结果表明：单蜗壳离心泵在设计工况及大流量工况下，压力脉动频率以叶片通过频率为主；在小流量工况下，压力脉动频率以低于1倍叶片通过频率为主，在0．6倍设计流量工况下，其压力脉动最大幅值约为设计工况下1．13倍．双蜗壳离心泵在小流量、设计流量及大流量工况下，压力脉动频率均以叶片通过频率为主，在0．6、0．8和1．2倍设计工况下，其压力脉动最大幅值分别约为设计工况的6．59、3．12和4．55倍．相比较于单蜗壳泵，双蜗壳泵能有效地平衡径向力，在偏离设计工况下径向力变化不大．关键词：双吸离心泵；单蜗壳；双蜗壳；压力脉动；径向力·中图分类号：TH311文献标识

3、码：APressurefluctuationnearvolutetongueandanalysisofradialforcecharacteristicsofsingleanddoublevolutepumpsLIUYi，IAANGRun-dong，JIANGYue，GUOMiao(CollegeofEnergyandPowerEn~gineefing，LanzhouUniv．ofTeeh．，Lanzhou730050，China)Abstract：Inordertorevealthedifferenceofhydrauliccharacteristic

4、sbetweensingleanddoublevolutecentrifugalpumps，theirthree-dimensionalnon-stationaryturbulentflowwasnumericallysimulatedwithcommercia1softwareFLUENT。RNGturbulencemodel，andslidingmeshtechnologyunderdifferentoperationalconditions．Thepressurefluctuationnearvolutetonguewasobtainedandth

5、efrequencyspectraatcorrespondingmonitoringpointfordifferentvoluteswereanalyzed．Theresultsshowedthatthebladepassingfrequencydominatedthepressurefluctuationsnearthevolutetongueunderdesignandlargeflowrateconditionforsinglevolutecentrifugalpump．Undersmallflowratecondition，thefrequenc

6、ylessthanthebladepassingfrequencybecamedominativeinthepressurefluctuations．Underconditionof60de—signflowrate，themaximumpressurefluctuationamplitudewasabout1．13timeslargertitantheampli—tudeatdesignflowrate．Forthedoublevolutepumpthebladepassingfrequencydominatedthepressurefluctuati

7、onsnearthevolutetongueunderconditionsofdesignandoff-designflowrate．Underconditionsof60，8Oand120designflowrate，thepressurefluctuationamplitudeswererespectively6．59，3．12and4．55timeslargerthantheamplitudeatdesignflowrate．Comparedwiththesinglevolutepump，thedoublevolutepumpexhibitedth

8、eabilitytobalanceeffectivelytheradialfor