基于数值模拟的新型轴向导叶性能分析.pdf

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1、2014年第42卷第9期流体机械文章编号：1005—0329(2014)09—0025—06基于数值模拟的新型轴向导叶性能分析徐媛晖，张启华，施卫东，陆伟刚，王川，周岭(江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江212013)摘要：由于塑料具有成本低、轻巧、表面光洁等优点已获得广泛的工程应用。但传统扭曲空间导叶由于叶片几何边界复杂，很难通过注塑工艺进行生产，而应采用圆柱叶片。因此，本文通过125QJ20型塑料泵的研发，设计出新型轴向导叶。为分析该导叶的性能，结合自主开发的导叶设计软件DLSJ，根据参数设计出另一径向导叶模型，并将同一叶轮分别与两个导叶进

2、行匹配。再通过Fluent软件，采用标准k一8模型、SIMPLEC算法对这两组模型分别进行了全流场数值计算，并对导叶内部内流场进行对比分析，结果表明轴向导叶外特性明显优于径向导叶。通过流场分析，该新型轴向导叶能改善导叶内部流动，提高井泵水力性能。同时，新导叶具有注塑简单的特点，可有效降低成本，有着较好的市场前景。关键词：井泵；轴向导叶；注塑工艺；内流场；数值模拟中图分类号：TH311文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．09．006PerformanceAnalysisofaNewAxialGuideVane

3、BasedonNumericalSimulationXUYuan-hu，ZHANGQi·hua，SHIWei—dong，LUWei—gang，WANGChuan，ZHOULing(ResearchCenterofFluidMachineryEngineeringandTechnology，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Plasticmoldingswerewidelyappliedduetothemeritsoflight·weightandlowsurfaceroughness．Tw

4、istedbladeinspaceguidevanecannotbeeasilycastedbyplasticinjectionmoldingprocessbecauseofitscomplexsurfaceboundaries．There-fore，throughdevelopmentof125QJ20deepwellpump，anewaxialguidevanewagdesigned．Inordertoexamineitsperform‘ance，aradialguidevanewasdesignedwhichwasconductedbythein

5、-housedesignsoftwareDLSJforguidevanes．Eachguidevanewasassembledwiththesameimpeller．ThenthenumericalsimulationsofinternalflowfieldofthetwomodelswerecarriedoutontheplatformofFLUENTsoftware．Thecomparativeanalysisoftheinternalflowfieldofthetwoguidevanesrevealsthattheaxialguidevaneca

6、nefectivelyimprovetheinternalflowandobtainbetterhydraulicperformance．Obviouslythemoldingprocessofthenewguidevaneissimplewhichcanefectivelyreducethecostofproduction．Thusthisdesignshowsapromisingmarketprospectfordeepwellpumps．Keywords：deepwellpump；axialguidevane；plasticinjectionpr

7、ocess；internalflowfield；numericalsimulation1前言限性，其尺寸精度和表面粗糙度无法保证。近年来，塑料材质由于其材质轻、化学性稳定、耐冲深井泵是抽取地下水的主要设备，广泛应用击性好、表面粗糙度低、加工成本低等优点，受到于很多领域，如高层建筑供水、中央空调、循环水越来越多水泵厂家的青睐J，相关研究表明设计处理、压力增高、消防、锅炉给水等，因此提高泵技合理的塑料泵性能以及内部流场分布与金属泵基术水平对节约能源具有重要意义¨，2J。传统井泵本相同甚至更优，证明了塑料水泵的可行性以及大都采用铸造工艺，铸造泵通过制模、灌模

8、、机械优越性J。塑料泵一般采用注塑成型工艺加加工等复杂工艺制造，这种工艺耗电、耗料、劳动工，注