不同叶片数下管道泵内部流动及振动特性的数值与试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第49卷第20期机械工程学报Vb1．49NO．202013年1O月JOURNALOFMECHANICALENGINEERING0ct．2013DoI：1O．3901／JME．2013．2O．115不同叶片数下管道泵内部流动及振动特性的数值与试验研究水袁寿其吴登昊，2任芸张金凤(1．江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013；2．格兰富水泵中国研发中心苏州215126)摘要：为研究不同叶片数下管道泵内部的流动特性及振动特性，采用标准k-e湍流模型和滑移网格技术，在CFX数值计算软件中，分别对6叶片和7叶片的管道泵内部全流

2、场进行三维非定常数值模拟，计算得到不同流量下叶轮内部流动特性、蜗壳内部静压特性以及叶轮转矩波动特性。对比0．1q工况下两种叶片数下的数值计算结果，发现6叶片下的“射流．尾迹效应及静压变化梯度均大于7叶片，6叶片下的转矩波动强度大于7叶片；不同叶片数下，叶轮内部的相对速度变化规律、静压变化规律以及蜗舌附近低压区的发展变化规律与蜗舌和叶轮的相对位置有关。采用振动试验测量不同叶片数下管道泵的振动水平，分析振动试验结果和数值计算结果表明，在不同流量下，6叶片的振动水平高于7叶片，主要在于6叶片具有较强的压力脉动和不稳定流体力的作用；叶频及其倍频是管道泵产生振动的主要激

3、励频率。因此，可以通过优化叶片设计参数(z，，1)来改善管道泵内部的不稳定流动状态，进而降低振动水平。关键词：叶片数流动特性振动特性管道泵中图分类号：TGl56NumericalandExperimentalStudyonFlowandVibrationCharacteristicsofin—lineCirculatorPumpswithDifferentBladesNumbersYUANShouqiWUDenghao·RENYunZHANGJinfeng(1．ResearchCenterofFluidMachineryEngineeringandTechno

4、logy,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013；2．ResearchandDevelopmentCenter,GnmdfosPumps，Suzhou215126)Abstract：Astudyispresentedtounderstandb0tlltheflowcharacteristiesandthevibrationcharacteristicsofthein—linecirculatorpumpwithdifferentbladesnumbers．The3Dunsteadyflownumericalsimulationsar

5、eexecutedbothon6bladesand7bladesofin—linecirculatorpumpsforSuccessfullycapturingtheflOWcharacteristiesinsidetheimpeller,staticpressurecharacteristiesinsidethevoluteandtorquefluctuationcharacteristiesofimpeller,inthediferentflowratesconditions．whichisbasedonthestandardk-eturbulencemo

6、delandslidingmeshtechniqueprovidedbvCFX．Incomparisonwithnumericalsimulationresultsofbothtwodiferentbladesnumbersintheconditionof0．1qnthefindingsshowthatboththe‘'jet．wake”efectandgradientofstaticpressureof6bladesarehigherthan7blades’．andtheamplitudeoftorquefluctuationof6bladesishighe

7、rthan7blades’．Moreover,thelawsofbothrelativevelocitychangesandstaticpressurechangesinsidetheimpellerandthelawoflowpressureregionchangesnearthetongueofthevolute，whicharecorrespondingtotherelativepositionchangesbetweenthetongueandtheblade．Additionally,theexperimentalvibrationtestsarec

8、onductedtomeasureth