螺旋离心泵叶轮区域漩涡空化的计算与分析.pdf

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1、第41卷第3期兰州理’工大学学报V01．41No．32015年6月Jouma1ofLanzhouUniversityofTechnologyJ吡2015文章编号：1673-5196(2015)03-0055—04螺旋离心泵叶轮区域漩涡空化的计算与分析邓育轩，李仁年，韩伟，王东伟，杨文洁(兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州730050)摘要：在一定工况下，螺旋离心泵内部由经过轮缘间隙的二次流所导致的漩涡涡核低压处会发生漩涡空化，由于螺旋离心泵流道宽阔，该漩涡空化可以得到充分发展．为了研究水力机械内部的漩涡空化特征，应用CFD软件对一台螺旋离心泵的空化特性进行数

2、值模拟计算，分析螺旋离心泵内部发生漩涡空化时的流动规律，捕捉到了该泵内部漩涡空化的分布规律，发现漩涡空化的发生及发展受叶顶间隙压差和叶轮内部压力分布两个因素的共同影响．关键词：螺旋离心泵；漩涡空化；计算流体力学；数值模拟中图分类号：TH311文献标识码：AEvaluationandanalysisofvortexcavitationinimpellerregionofscrewcentrifugalpumpsDENGYu-xuan，LIRen-nian，HANWei，WANGDong-wei，YANGWen-jie(CollegeofEnergyandPowerE

3、ngineering，LanzhouUniv．ofTeek，Lanzhou730050，China)Abstract：Undercertainoperationalcondition，thevortexcavitationmaytakeplaceatthelow-pressureregionofvortexnucleusinscrewcentrifugalpumpsduetosecondaryflowinthegapattheimpellerrim．Thisvortexcavitationwillsufficientlydevelopbecausetheflowp

4、assageinscrewcentrifugalpumpiswide．Inordertoinvestigatethevortexcavitationcharacteristicsinsidethehydraulicmachinery，numericalsimu—lationandcomputationofcavitationcharacteristicsofascrewcentrifugalpumpwereperformedbyusingthesoftwareCFD，theflowpatterninsidethepumpduetovortexcavitationw

5、asanalyzed，andthedistri—butionpatternofvortexcavitationinsidethepumpwascaught．Itwasfoundthatthegenerationanddevel—opmentofthevortexcavitationwouldbeaffectedbyboththepressuredifferenceattheblade-topgapandthepressuredistributioninsidetheimpeller．Keywords：screwcentrifugalpump；vortexcavit

6、ation；computationalfluiddynamics；numericalsimula—tion在螺旋离心泵内部，由于叶片工作面和背面压内部轮缘间隙附近漩涡空化区的分布规律，对充分力差的存在，沿叶片轮缘处有很强的泄露流动，这种发展的漩涡空化发展规律进行研究，对数值计算结泄露流动会在叶片工作面和背面引起二次流，如果果进行实验验证，为深入研究漩涡空化及漩涡空化二次流流域产生相当数量的剪切层，这些剪切层会对水力机械性能的影响提供一定的理论依据．变得不稳定，旋转形成漩涡，当漩涡中心的绝对压力1几何参数降低到液体汽化压力以下时就会产生漩涡空化[1]．由于螺旋离心泵

7、流道宽阔，螺旋离心泵内部发生的研究模型为150X100LN一32型螺旋离心泵，设漩涡空化可以得到充分发展．本文以150×100LN一计流量为160m。／h，转速为1480r／rain，扬程为3232型螺旋离心泵为研究对象，应用CFD软件对模m，轮缘与盖板间的间隙为0．7mm．叶轮采用半开型泵进行空化性能的数值计算和分析，得到模型泵式叶轮，单叶片，叶片总包角为781。．收稿日期：2014—03—052数值模拟基金项目：国家自然科学基金(51079066)作者简介：邓育轩(1982一)，男，甘肃兰州人，博士生采用Pro／E软件生成三维计算区域模型，如图·58·兰州理工

8、大学学报第