复合叶轮对高速部分流泵性能的影响.pdf

《复合叶轮对高速部分流泵性能的影响.pdf》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、38FLUIDMACHINERYVo1．38，No．4，2010文章编号：1005---0329(2010Jo4—O038—04复合叶轮对高速部分流泵性能的影响刘在伦，夏宏克。单麟婷，杨倩(兰州理工大学，甘肃兰州730050)摘要：利用FLUENT6．3．21软件，选取RNGk—s湍流模型，采用同一蜗壳配二种不同结构形式叶轮的研究方案，对高速部分流泵的内部流场进行了值模拟和性能预测。通过比较分析，提出了采用复合叶轮能有效地降低曲线的陡降度，使泵的流量扬程曲线变的更加平坦，并能提高泵效率。关键词：高速部分流泵；复合叶轮；整机数值模拟；性能预测；内部

2、流场中图分类号：TH31文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．04．009StudyonthePerformanceofHigh-speedPartialEmissionPumpCausedbyImpellerstructureLIUZai—lun，XIAHong—ke，SHANLin—ting，YANGQian(LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Anumericalanalysisoftheentireflowfiel

3、dwasconductedbetweentwodifferentimpellerpumpmodelsbyFLU·ENT6．3．21．ItwasexplainedthefeasibilityofthenumericalanalysisbasedonRNGk-sturbulentmodelcarriedoutonthehigh—speedpartemissionpump．Throughacomparativeanalysisoftheuseofcompositeimpellercanbedroppedtoreducethedegreeofcurve，

4、sothattheflowofpumpheadcurvesbecomemoreflat，andcanincreasethepumpefficiency．Keywords：high—speedpartialemissionpump；compositeimpeller；wholeflow—fieldnumericalsimulation；predictperform-ance：innerflow1前言的影响叫]。部分流泵现已被广泛用于航空航天、石油化2泵设计参数以及网格划分工、化肥、制药、消防等行业。近年来，由于部分流泵可靠性高、扬程曲线平坦等独特的

5、性能在消防2．1泵设计参数领域已被专家、学者及用户所认识和接受，并作为泵设计参数如表1所示，叶轮结构形式如图建筑消防专用水泵，在我国建筑消防事业中发挥1、2所示。为了讨论方便，依据叶轮的结构形式着重大的作用J。部分流泵常采用径向直叶片将泵分为l和2，如表2所示。叶轮，流量扬程曲线的陡降度常常达不到设计的表1泵设计参数要求。工作流量扬程比转速转速叶轮外径为此，本文提出环形蜗壳配8长直叶片叶轮Q(m／s)H(m)nnfr／min)D2(mm)和5长+5短直叶片叶轮的研究方案，利用FLU—ENT6．3．21软件，对高速部分流泵内部流场进行0．04230

6、574594235了数值模拟，探索复合叶轮对高速部分流泵性能收稿日期：20o9一l0—16修稿13期：20l0—03一lI2010年第38卷第4期流体机械39表2泵的型式以较好的处理高应变率及流线弯曲程度较大的流泵编号叶轮结构形式动，选择RNGk一￡湍流模型来做模拟，从而能更准确地反映实际流体的流动情况J。18长直叶片叶轮RNGk一￡湍流模型方程：25长+5短直叶片叶轮图Ot+8。c=8xJ差8x]+Gls(1)a()a(psui)Ot=熹[LJ'teffo-~xiJ+G’C2sPT(2)式中p——流体密度七——湍动能8Ui——时均速度，i：1，

7、2，3O／女、Otc——模型常数，=Ot：1．39、C、C——模型常数，=0．0845，C-=1．42，C2=1．68——扩散系数，=+——动力粘度2——湍动粘度，tx=pc——湍动耗散率G——由平均速度梯度引起的湍动能k的图25长5短直叶片叶轮2．2网格的划分产生项，G=(詈+aduj)a以u~泵内部流动区域选用Pro／E造型，用Gambitc～修正常数,Cl软件对模型进行网格划分及部分边界条件的设定，采用非结构四面体网格划分叶轮、蜗壳和泵的叼——效率，叼=(2EE)V，进、出水管的计算区域，整个计算区域的网格数为叼0=4．377425826，

8、其中叶轮单元数为86548，进水管、蜗壳——热膨胀系数，卢=0．012和出水管单元数为339278。生成网格如图3所E——时均应变率，E