农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
2012年
13期
88-93,295
,共7页
施卫东%李通通%张德胜%王国涛%周岭
施衛東%李通通%張德勝%王國濤%週嶺
시위동%리통통%장덕성%왕국도%주령
轴流泵%空化%湍流%模型%数值模拟
軸流泵%空化%湍流%模型%數值模擬
축류빙%공화%단류%모형%수치모의
为了研究轴流泵内部叶轮区域空化特性,该文基于ANSYS CFX软件,分别应用Standardκ-ε,RNG κ-ε,κ-ω和SSTκ-ω湍流模型、均质多相流模型,对比转数ns＝1033轴流泵在不同工况下进行全流道数值计算,将模拟值与试验结果进行对比分析,验证不同湍流模型及多相流模型的适应性并探究叶轮区域的空化特性.结果表明:在设计工况下,基于κ-ω湍流模型较其他3种湍流模型计算准确,临界汽蚀余量NPSHc计算值与试验结果误差为6.32％,可以较好反映轴流泵内部空化特性.随着有效汽蚀余量NPSH值的减小,空化首先在叶片背面进口靠近轮缘处发生,然后沿着主流方向往叶片中部发展直至充满整个流道,在临界汽蚀余量工况下,叶片中部区域空化面积较大,空化较严重时,叶片背面流线在叶片后部较紊乱,在靠近轮毂处形成漩涡微团,并向轮缘处移动,同时引起叶轮出口截面处轴面速度分布不均匀,增加了叶轮区域流场的紊乱性,揭示了叶轮区域内部空化流动特性.
為瞭研究軸流泵內部葉輪區域空化特性,該文基于ANSYS CFX軟件,分彆應用Standardκ-ε,RNG κ-ε,κ-ω和SSTκ-ω湍流模型、均質多相流模型,對比轉數ns＝1033軸流泵在不同工況下進行全流道數值計算,將模擬值與試驗結果進行對比分析,驗證不同湍流模型及多相流模型的適應性併探究葉輪區域的空化特性.結果錶明:在設計工況下,基于κ-ω湍流模型較其他3種湍流模型計算準確,臨界汽蝕餘量NPSHc計算值與試驗結果誤差為6.32％,可以較好反映軸流泵內部空化特性.隨著有效汽蝕餘量NPSH值的減小,空化首先在葉片揹麵進口靠近輪緣處髮生,然後沿著主流方嚮往葉片中部髮展直至充滿整箇流道,在臨界汽蝕餘量工況下,葉片中部區域空化麵積較大,空化較嚴重時,葉片揹麵流線在葉片後部較紊亂,在靠近輪轂處形成漩渦微糰,併嚮輪緣處移動,同時引起葉輪齣口截麵處軸麵速度分佈不均勻,增加瞭葉輪區域流場的紊亂性,揭示瞭葉輪區域內部空化流動特性.
위료연구축류빙내부협륜구역공화특성,해문기우ANSYS CFX연건,분별응용Standardκ-ε,RNG κ-ε,κ-ω화SSTκ-ω단류모형、균질다상류모형,대비전수ns＝1033축류빙재불동공황하진행전류도수치계산,장모의치여시험결과진행대비분석,험증불동단류모형급다상류모형적괄응성병탐구협륜구역적공화특성.결과표명:재설계공황하,기우κ-ω단류모형교기타3충단류모형계산준학,림계기식여량NPSHc계산치여시험결과오차위6.32％,가이교호반영축류빙내부공화특성.수착유효기식여량NPSH치적감소,공화수선재협편배면진구고근륜연처발생,연후연착주류방향왕협편중부발전직지충만정개류도,재림계기식여량공황하,협편중부구역공화면적교대,공화교엄중시,협편배면류선재협편후부교문란,재고근륜곡처형성선와미단,병향륜연처이동,동시인기협륜출구절면처축면속도분포불균균,증가료협륜구역류장적문란성,게시료협륜구역내부공화류동특성.
