排灌机械工程学报
排灌機械工程學報
배관궤계공정학보
JOURNAL OF DRAINAGE AND IRRIGATION MACHINERY ENGINEERING
2010年
5期
378-383
,共6页
轴流泵模型%多安放角%性能曲线%数值计算%可信度分析
軸流泵模型%多安放角%性能麯線%數值計算%可信度分析
축류빙모형%다안방각%성능곡선%수치계산%가신도분석
在同一轴流泵模型0°安放角数值计算结果的基础上,应用ANSYS CFX软件,选择标准k-ε湍流模型和可伸缩壁面函数,在不同的叶片安放角下,采用全六面体网格和经网格无关性分析的网格数,分别在定常和非定常条件下进行了多工况的数值模拟和外特性计算,并将计算结果与试验结果进行对比.在规范使用工具软件的条件下,分析了CFD数值模拟技术预估轴流泵性能的精度及其误差的特点.结果表明,非定常计算扬程值略高于试验值,而定常计算扬程值低于试验值,非定常计算的总体精度高于定常计算,且误差可控制在5%以内;定常和非定常预测的效率误差可控制在7%以内,且非定常计算的效率与试验效率存在一相对固定幅度的偏差,据此可用于修正同类模型效率的预测值.基于非定常计算的结果,进一步分析了叶轮和导叶圆柱面上流线分布、叶片截线压力分布和轴流泵过流部件各部分水力损失随叶轮叶片安放角和流量的变化规律,发现在小流量工况,靠近轮毂位置存在旋涡堵塞现象;在计算工况范围内,导叶段和出水段水力损失随流量的增大呈现先减小后增大的趋势.
在同一軸流泵模型0°安放角數值計算結果的基礎上,應用ANSYS CFX軟件,選擇標準k-ε湍流模型和可伸縮壁麵函數,在不同的葉片安放角下,採用全六麵體網格和經網格無關性分析的網格數,分彆在定常和非定常條件下進行瞭多工況的數值模擬和外特性計算,併將計算結果與試驗結果進行對比.在規範使用工具軟件的條件下,分析瞭CFD數值模擬技術預估軸流泵性能的精度及其誤差的特點.結果錶明,非定常計算颺程值略高于試驗值,而定常計算颺程值低于試驗值,非定常計算的總體精度高于定常計算,且誤差可控製在5%以內;定常和非定常預測的效率誤差可控製在7%以內,且非定常計算的效率與試驗效率存在一相對固定幅度的偏差,據此可用于脩正同類模型效率的預測值.基于非定常計算的結果,進一步分析瞭葉輪和導葉圓柱麵上流線分佈、葉片截線壓力分佈和軸流泵過流部件各部分水力損失隨葉輪葉片安放角和流量的變化規律,髮現在小流量工況,靠近輪轂位置存在鏇渦堵塞現象;在計算工況範圍內,導葉段和齣水段水力損失隨流量的增大呈現先減小後增大的趨勢.
재동일축류빙모형0°안방각수치계산결과적기출상,응용ANSYS CFX연건,선택표준k-ε단류모형화가신축벽면함수,재불동적협편안방각하,채용전륙면체망격화경망격무관성분석적망격수,분별재정상화비정상조건하진행료다공황적수치모의화외특성계산,병장계산결과여시험결과진행대비.재규범사용공구연건적조건하,분석료CFD수치모의기술예고축류빙성능적정도급기오차적특점.결과표명,비정상계산양정치략고우시험치,이정상계산양정치저우시험치,비정상계산적총체정도고우정상계산,차오차가공제재5%이내;정상화비정상예측적효솔오차가공제재7%이내,차비정상계산적효솔여시험효솔존재일상대고정폭도적편차,거차가용우수정동류모형효솔적예측치.기우비정상계산적결과,진일보분석료협륜화도협원주면상류선분포、협편절선압력분포화축류빙과류부건각부분수력손실수협륜협편안방각화류량적변화규률,발현재소류량공황,고근륜곡위치존재선와도새현상;재계산공황범위내,도협단화출수단수력손실수류량적증대정현선감소후증대적추세.
