灯泡体支撑件对贯流泵水力性能的影响.pdf

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1、农业机械学报第40卷第11期灯泡体支撑件对贯流泵水力性能的影响*金燕刘超汤方平周济人(扬州大学水利科学与工程学院，扬州225009)【摘要】灯泡体支撑件(包括进人孔和底部支承)是贯流泵装置内部重要的过流部件，本文采用CFD方法对贯流泵装置内部流场进行数值模拟，对不同支撑件形状进行了比较分析和优化，并与试验结果比较。结果表明，进人孔和底部支承的形状对泵装置的水力损失和水流流态的影响都比较明显，合理的支撑件形状可以改善流态、减少水流环量，提高泵装置效率。关键词：灯泡贯流泵支撑件数值模拟装置效率中图分类号：TV131．4文献标识码：AInfluenceofS

2、upportingShapeontheHydraulicPerformanceofBulbTubularPumpsJinYanLiuChaoTangFangpingZhouJiren(())llegeofHydraulicScienceandEngineering。YangzhouUniversity，Yangzhou225009，China)AbstractBulbtubularpumpshavesmallhydrauliclossandhighpumpingsystemefficiency，whichespeciallysuittothelowli

3、fthead，largedischargeandlongrunningtimesituation．Bulbsupportingunitswhichincludingmanholeandbottomsupportingareimportantflow—passagecomponentsofbulbtubularpump．Theturbulentflowinabulbtubularpumpwithdifferentsupportingshapeswassimt,latedbyCFDmethod．Theresultsofthecalculationindic

4、atedthattheshapeofsupportinghasareal‘kedinfluenceonhydrauliclossinthedischargepassageandflowpattern．Therefore，reasonableshapeofsupportingcanimprovetheturbulentflowpattern，reducethecircumferencevelocityandincreasethepumpingsystemefficiency．KeywordsBulbtubularpump，Supporting，Numer

5、icalsimulation，Systemefficiency——灯泡体支撑件形状对整个泵装置性能的影响，引言为今后贯流泵的设计、制造提供一定的参考依据。贯流泵水力损失小、装置效率高，适用于扬程1模型泵装置低、流人、运行时间长的场合，是一种非常经济的低扬程泵。国内从20世纪60年代初期开始贯流本文的装置模型为灯泡体后置的贯流泵装置，式机组的水力研究和结构设计工作，并且逐步在水包括进水流道、叶轮、导叶体、灯泡体段和出水流道电站中得到应用【，但针对贯流泵装置方面的研究(图1)。其中灯泡体段(图1b中I—I和Ⅱ一Ⅱ断面起步却较晚，贯流泵装置在水泵站中的应用[

6、2-5]也之间的部分)由灯泡外壳、进人孔和灯泡体底部支承很少，对整个泵装置内部特性的研究则更少。组成，本文将进人孔和灯泡体底部支承统称为贯流本艾摹jCFD方法，研究贯流泵装置重要部件泵装置灯泡体支撑件。收稿¨期：2008～1230修回日期：2009—06—01*围家自然科学基金资助项目(50779060)、“十一五”国家科技支撑计划资助项目(2006BAB04A03)、江苏省高校自然科学重大基础研究项目((}5KJA57005)和扬州大学研究生培养创新工程项目作者简介：金燕．博士生，主要从事泵装置内流场测量和数值模拟研究，E—mail：sunshine

7、20080208@163．com通讯作者：刘超，教授．博士生导师，主要从事水泵与泵站研究，E—mail：liuchao@yzu．edu．cn第11期金燕等：灯泡体支撑件对贯流泵水力性能的影响79式中』D——水的密度——质量力强度——流体运动粘性系数RNG紊流模型k方程和e方程为axj一(+)差]㈥毒一(+)亳e(b)(4)图1模型装置的平面图Fig．1Plangraphofthemodelpumpingsystem其中=lD(a)正视图(b)俯视图1．进水流道2．叶轮3．导叶4．进人孔5．灯泡外壳6．出=(差+J罄水流道7．底部支承其中系数C=0．09

8、，C1=1．44，C2=1．92，=1．0，=1．3。2数值模拟方法2．3计算边界条件2．1实