射流式自吸喷灌泵回流阀的研究.pdf

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1、2010年第38卷第8期流体机械5文章编号：1005—0329(2010)08—0005—05射流式自吸喷灌泵回流阀的研究苏起钦，刘建瑞，张立胜，王董梅，徐永刚(江苏大学，江苏镇江212013)摘要：采用三维造型软件创建了射流式自吸喷灌泵全流场，运用Fluent软件模拟了泵在回流阀关阀、回流阀开启2种情况下的内部流场，预测了泵的扬程、效率。并对泵在回流阀关阀、开启2种情况下分别进行试验，结合数值预测结果与试验结果分析回流阀对泵性能的影响。结果表明，回流阀对泵的扬程、效率影响较大。关键词：射流式自吸喷灌泵；数值模拟；回流阀；试验中图分类号：TH311文献标识码：Adoi：1

2、0．3969／j．issn．1005—0329．2010．08．002ResearchoftheSelf-primingIrrigationPump’SValveSUQi—qin，LIUJian—rui，ZHANGLi—sheng，WANGDong—mei，XUYong—gang(JiangsuUniversity，Zhe~iang212013，China)Abstract：Theself-primingirrigationpump’Smodelwascreatedbyusingthreedimensionmodelingsoftware，andthepump’Sinte

3、rnalfieldwithFLUENTsoftwareundertwodifferentconditionswassimulatedtopredictthepump’Sperformances．thepump’Sperformanceswastestedbyexperiment．Theresultsindicatethatthevalvehasgreatinfluenceontheserf-primingirrigationpump’Sperformances．Keywords：self-primingirrigationpump；numericalsimulation；

4、valve；experiment1前言的流场，预测了泵的扬程和效率。并对泵在回流阀关闭和开启2种情况下进行试验研究，最后结虽然自吸喷灌泵有相当长的发展历史，发展合数值模拟结果与试验结果分析了回流阀对泵性速度也较快，但目前自吸泵的研究仍然以效率和能的影响。自吸性能为主。为了得到高效率的白吸喷灌泵，在保证自吸性能的前提下，可从以下几方面开展2射流式自吸喷灌泵基本参数及结构研究工作：(1)研制高效率的水力模型；(2)进行自吸结构的优化设计，减少泵流道水力损失的研选用射流式自吸喷灌泵的型号为50zB一究；(3)进行影响泵效率的回流孔形状、大小及自25D，其相关参数如下：设计流量Q

5、。=25m／h，设动关闭装置的研究¨J。本文研究的射流式自吸计扬程H=25m，额定转速n=2900r／min，比转速喷灌泵，通过课题组在水力模型、自吸机构、回流n：79；叶轮外径D2=150ram，出口宽度b：=阀自动关闭装置等方面的优化和创新设计，其系9mm，叶片数Z=6。泵的结构如图1所示。列型号机组效率比原产品提高4％以上，比国家标准的规定值提高10％左右。3数值模拟为探索回流阀对泵性能的影响，通过三维造型软件创建了射流式自吸喷灌泵的全流场模型，3．1三维建模及网格划分借助Fluent软件模拟了泵在回流阀关闭和开启时运用PRO／E软件构建射流式自吸喷灌泵全收稿日期：

6、2010一O1—26基金项目：国家“863”计划项目(2006AA100211)；江苏省科技支撑计划项目(BE2008381)6FLUIDMACHINERYVo1．38，No．8，2010流场的三维模型，为了便于划分网格、提高网格质量，采用了分块建模和分块画网格的方法，分块建模如图2所示。出口排气阀ST管喷嘴图4射流式自吸喷灌泵网格划分结果3．2求解模型及计算方法运用FLUENT软件计算射流式自吸喷灌泵的三维定常湍流全流场。计算采用多重坐标叶轮涡室碗式回流阀系模型进行计算。即将叶轮区域的流体定义在旋转坐标系下，而其他区域的流体定义在静图1射流式自吸喷灌泵结构止坐标系下。在

7、转动区域中应用旋转坐标系下的控制方程进行求解，静止区域中应用静止坐标系下的控制方程进行求解，同时将不同计算域的交界面设置成结合面以保证区域之间的流场的连续性J。计算应用标准的k—湍流模型，模型的相关系数为：=0．09，C=1．44，C2=1．92，=1．0，=1．3。采用SIMPLE算法，实现压力和速射流喷嘴s弯管储液室和分离室叶轮蜗壳度的耦合求解。由于不同流量工况下的迭代收敛性不同，松弛系数的设置也有所不同。在流量较图2射流式自吸喷灌泵三维分块建模大时保持软件默认的松弛系数保证了较快的收敛泵回流阀开启的情况三维造型如图3所示