农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering
2015年
17期
50-56
,共7页
孟宇%杨敏官%李忠%高波%倪丹
孟宇%楊敏官%李忠%高波%倪丹
맹우%양민관%리충%고파%예단
泵%模拟%设计%导水锥%叶轮%水力性能
泵%模擬%設計%導水錐%葉輪%水力性能
빙%모의%설계%도수추%협륜%수력성능
pumps%simulation%design%guide cone%impeller%hydraulic performance
为探究轴流泵叶轮导水锥的设计方法,揭示导水锥流场的内部流动特性以及不同型式导水锥流场与叶轮流场之间的相互影响关系,并对导水锥头部圆整问题进行初步探索,该文基于三维不可压缩流体的雷诺平均N-S方程和k-ε湍流模型,采用6种型式的导水锥,利用Fluent软件对各型导水锥流场及其叶轮流场进行三维流场计算.结果表明:出口流场均匀性最好的维多辛斯基式导水锥的叶轮水力效率最高,而出口流场均匀性最差的直锥式导水锥叶轮水利效率最低.叶轮对水流的预旋作用对导水锥流道出口断面轴向速度分布均匀度影响较大,而对速度加权平均偏流角和水力损失的影响很小.同时,水流预旋对导水锥出口流场的轴向速度影响较大,切向速度影响较小.导水锥流场液流越近叶轮,其受叶轮旋转的影响越大.适当增加导水锥的长度可提高叶轮水力效率,但导水锥长度过长会导致水力损失增加,建议导水锥长度最佳取值范围为叶轮外径的0.5～0.7倍.导水锥头部的圆整,可有效消除因尖锐头部造成的逆压梯度,从而减少流场的不稳定性.随导水锥头部圆整长度的增加,导水锥的水力损失降低,叶轮水力效率升高.建议导水锥头部圆整位置距导水锥头部应为导水锥长度的1/8～1/7倍.研究可为高效轴流泵水力模型设计提供参考.
為探究軸流泵葉輪導水錐的設計方法,揭示導水錐流場的內部流動特性以及不同型式導水錐流場與葉輪流場之間的相互影響關繫,併對導水錐頭部圓整問題進行初步探索,該文基于三維不可壓縮流體的雷諾平均N-S方程和k-ε湍流模型,採用6種型式的導水錐,利用Fluent軟件對各型導水錐流場及其葉輪流場進行三維流場計算.結果錶明:齣口流場均勻性最好的維多辛斯基式導水錐的葉輪水力效率最高,而齣口流場均勻性最差的直錐式導水錐葉輪水利效率最低.葉輪對水流的預鏇作用對導水錐流道齣口斷麵軸嚮速度分佈均勻度影響較大,而對速度加權平均偏流角和水力損失的影響很小.同時,水流預鏇對導水錐齣口流場的軸嚮速度影響較大,切嚮速度影響較小.導水錐流場液流越近葉輪,其受葉輪鏇轉的影響越大.適噹增加導水錐的長度可提高葉輪水力效率,但導水錐長度過長會導緻水力損失增加,建議導水錐長度最佳取值範圍為葉輪外徑的0.5～0.7倍.導水錐頭部的圓整,可有效消除因尖銳頭部造成的逆壓梯度,從而減少流場的不穩定性.隨導水錐頭部圓整長度的增加,導水錐的水力損失降低,葉輪水力效率升高.建議導水錐頭部圓整位置距導水錐頭部應為導水錐長度的1/8～1/7倍.研究可為高效軸流泵水力模型設計提供參攷.
위탐구축류빙협륜도수추적설계방법,게시도수추류장적내부류동특성이급불동형식도수추류장여협륜류장지간적상호영향관계,병대도수추두부원정문제진행초보탐색,해문기우삼유불가압축류체적뢰낙평균N-S방정화k-ε단류모형,채용6충형식적도수추,이용Fluent연건대각형도수추류장급기협륜류장진행삼유류장계산.결과표명:출구류장균균성최호적유다신사기식도수추적협륜수력효솔최고,이출구류장균균성최차적직추식도수추협륜수리효솔최저.협륜대수류적예선작용대도수추류도출구단면축향속도분포균균도영향교대,이대속도가권평균편류각화수력손실적영향흔소.동시,수류예선대도수추출구류장적축향속도영향교대,절향속도영향교소.도수추류장액류월근협륜,기수협륜선전적영향월대.괄당증가도수추적장도가제고협륜수력효솔,단도수추장도과장회도치수력손실증가,건의도수추장도최가취치범위위협륜외경적0.5～0.7배.도수추두부적원정,가유효소제인첨예두부조성적역압제도,종이감소류장적불은정성.수도수추두부원정장도적증가,도수추적수력손실강저,협륜수력효솔승고.건의도수추두부원정위치거도수추두부응위도수추장도적1/8～1/7배.연구가위고효축류빙수력모형설계제공삼고.
