排灌机械工程学报
排灌機械工程學報
배관궤계공정학보
JOURNAL OF DRAINAGE AND IRRIGATION MACHINERY ENGINEERING
2012年
3期
283-288
,共6页
崔宝玲%黄达钢%史佩琦%金庆明
崔寶玲%黃達鋼%史珮琦%金慶明
최보령%황체강%사패기%금경명
离心泵%低比转数%半开式叶轮%叶顶间隙%数值模拟
離心泵%低比轉數%半開式葉輪%葉頂間隙%數值模擬
리심빙%저비전수%반개식협륜%협정간극%수치모의
为研究叶顶间隙对低比转数半开式高速离心泵内部流动及性能的影响,基于雷诺时均Navier - Stokes方程和Spalart - Amaras湍流模型,在叶顶间隙分别为0.5,1.1和2.5 mm时对一台比转数为19.3的半开式高速离心泵内部流动进行三维紊流数值计算,并进行外特性试验验证.研究结果表明:叶顶间隙可以改善叶轮内部的流动情况,但较大间隙的叶轮内部的循环流动引起的水力损失大于较小间隙内的循环流动和回流引起的水力损失；因此随着叶顶间隙的增大,离心泵扬程及效率均减小；而且在叶片中部和尾部的叶顶间隙层内,相对速度和静压随着叶顶间隙的增大而减小,且相对速度受叶顶间隙的影响尤为明显,静压沿着叶轮半径近似呈线性增加；叶轮流道内沿轴向分布的切向速度和径向速度随着叶顶间隙的增大分别减小,但切向速度较为均匀,减小量相对较小；数值模拟与试验得到的外特性曲线变化趋势一致.
為研究葉頂間隙對低比轉數半開式高速離心泵內部流動及性能的影響,基于雷諾時均Navier - Stokes方程和Spalart - Amaras湍流模型,在葉頂間隙分彆為0.5,1.1和2.5 mm時對一檯比轉數為19.3的半開式高速離心泵內部流動進行三維紊流數值計算,併進行外特性試驗驗證.研究結果錶明:葉頂間隙可以改善葉輪內部的流動情況,但較大間隙的葉輪內部的循環流動引起的水力損失大于較小間隙內的循環流動和迴流引起的水力損失；因此隨著葉頂間隙的增大,離心泵颺程及效率均減小；而且在葉片中部和尾部的葉頂間隙層內,相對速度和靜壓隨著葉頂間隙的增大而減小,且相對速度受葉頂間隙的影響尤為明顯,靜壓沿著葉輪半徑近似呈線性增加；葉輪流道內沿軸嚮分佈的切嚮速度和徑嚮速度隨著葉頂間隙的增大分彆減小,但切嚮速度較為均勻,減小量相對較小；數值模擬與試驗得到的外特性麯線變化趨勢一緻.
위연구협정간극대저비전수반개식고속리심빙내부류동급성능적영향,기우뢰낙시균Navier - Stokes방정화Spalart - Amaras단류모형,재협정간극분별위0.5,1.1화2.5 mm시대일태비전수위19.3적반개식고속리심빙내부류동진행삼유문류수치계산,병진행외특성시험험증.연구결과표명:협정간극가이개선협륜내부적류동정황,단교대간극적협륜내부적순배류동인기적수력손실대우교소간극내적순배류동화회류인기적수력손실；인차수착협정간극적증대,리심빙양정급효솔균감소；이차재협편중부화미부적협정간극층내,상대속도화정압수착협정간극적증대이감소,차상대속도수협정간극적영향우위명현,정압연착협륜반경근사정선성증가；협륜류도내연축향분포적절향속도화경향속도수착협정간극적증대분별감소,단절향속도교위균균,감소량상대교소；수치모의여시험득도적외특성곡선변화추세일치.
