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《离心泵空蚀湍流的非定常数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第34卷第3期兰州理工大学学报Vol.34No.32008年6月JournalofLanzhouUniversityofTechnologyJun.2008文章编号:167325196(2008)0320044204离心泵空蚀湍流的非定常数值模拟刘宜,赵希枫,齐学义,惠伟安,张文军(兰州理工大学流体动力与控制学院,甘肃兰州730050)摘要:为了研究离心泵内部的空蚀流动,结合Fluent软件中的空蚀模型和混合流体两相流模型,对离心泵流道内的三维湍流空蚀流场进行非定常数值模拟.根据模拟计算结果的液相和空泡相流动特征,预测离心泵在设计工况下运行时流道内空蚀发生的
2、位置和程度;通过分析空蚀发生过程中叶片上的压力分布,揭示出离心泵流道内空蚀流场的内在特性,并可对泵的性能进行预估.关键词:离心泵;非定常数值模拟;空蚀;叶片中图分类号:TH311文献标识码:AUnsteadynumericalsimulationofcavitatingturbulentflowincentrifugalpumpsLIUYi,ZHAOXi2feng,QIXue2yi,HUIWei2an,ZHANGWen2jun(CollegeofFluidPowerandControl,LanzhouUniv.ofTech.,Lanzhou730050,Ch
3、ina)Abstract:Inordertostudytheinternalcavitatingflowincentrifugalpumps,theunsteadynumericalsim2ulationofthethree2dimensionalcavitatingturbulentflowintheflow2passageofcentrifugalpumpswasnu2mericallysimulatedbyusingthecavitationmodelandtwo2phaseflowmodelprovidedbysoftwareFluent.Based
4、onthesimulationresultsconcerningthefeatureofbothliquid2phaseandcavity2phaseflow,there2gionandthedegreeofcavitationoccurredintheflowpassageofthecentrifugalpumpunderdesignworkingconditionwerepredicted.Thepressuredistributiononthebladeintheprocessofcavitationwasanalyzedandtheinternalc
5、haracteristicsofcavitationflowintheflowpassageofacentrifugalpumpwasrevealed,sothattheperformanceofapumpcouldbeestimated.Keywords:centrifugalpump;unsteadynumericalsimulation;cavitation;blade空蚀现象对离心泵性能具有重要的影响,空蚀将离心泵内单个叶片或流道作为研究对象,很少考的发生往往会影响泵内流体的正常流动、空蚀破坏、虑整个泵内的各个叶片和相邻部件间的相互影响,振动、噪声和
6、泵的外特性参数改变(如流量、扬程、轴计算结果的准确性受到影响.本文将某厂生产的单功率等)等一系列问题,空蚀严重时甚至影响整个系级离心泵作为研究对象,采用Fluent软件,将Sin2[9]统无法正常运行.因此,研究离心泵内部的空蚀流动ghal等人研究的完整空蚀模型与混合流体两相流对离心泵安全、稳定、高效的运行具有重要意模型相结合,对离心泵内部流场的空蚀湍流进行非[1,2]义.定常数值模拟,为离心泵性能预测提供参考.随着计算机技术的发展和CFD技术的逐渐应1离心泵基本参数用,数值模拟在空蚀流动的研究上也有了很大的进步,尤其对离心泵内空蚀流动的研究起着重要的作根据
7、离心泵各个部件的几何参数,建立了包括[3～8]用.在设计和工程中常常利用无空蚀流动的计泵的进口、叶轮、泵的蜗壳在内的流道几何模型.其算结果来推算空蚀流动的状况,由于没有考虑空泡中叶轮外径为162mm,叶轮的进口直径为76mm,相对叶片和内部流场的影响,因此造成计算误差较叶片数为6,额定转速为2900r/min,流量为40大.对于现有的空蚀流动计算,都是在定常情况下,m3/h,泵的扬程为31.2m,泵的吸入真空度为6m,泵的效率为81.2%,轴功率为4.18kW,比转数为收稿日期:200721120784.5.图1为离心泵流道的三维造型图.作者简介:刘宜(19
8、552),男,甘肃兰州人,高级工程师.©1994-2
