轴流泵失速工况下非定常流动特性研究

发布时间：2017-12-07 04:25

  本文关键词：轴流泵失速工况下非定常流动特性研究

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【摘要】：为了研究轴流泵在失速工况下的流动特性,对某原型立式轴流泵进行非定常数值计算,对比分析了设计工况以及失速工况下泵内部典型流动结构与压力脉动特性,揭示了失速工况下低频压力脉动的产生机理,利用真机压力脉动测试验证了数值计算方法的可靠性。研究表明:失速工况下叶片背面的前缘靠近轮缘一侧以及尾缘靠近轮毂一侧存在回流区;设计工况下叶轮进口处以及导叶体中段压力脉动主频为叶片通过频率,叶轮出口部位由于受到动静干涉作用,主频为导叶通过频率,导叶体出口部位由于远离旋转叶轮,叶频主导作用减弱;深度失速工况下泵内部压力脉动系数幅值显著增加,其中导叶体出口处G6点在深度失速工况下压力脉动系数幅值为设计工况的16倍;深度失速工况下叶轮出口处监测点P6、导叶体中段监测点G2以及导叶体出口监测点G6出现频率为0.83 Hz的低频压力脉动;失速工况下导叶体内涡核心区域与导叶流线图中存在的漩涡的发展、演化规律基本一致,两者的频率均为0.86 Hz,与低频压力脉动的频率(0.83 Hz)较为接近,因此可以证明低频压力脉动由导叶内漩涡诱导所致。
【作者单位】： 河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心;河海大学水利水电学院;河海大学能源与电气学院;
【基金】：国家自然科学基金重点项目(51339005);国家自然科学基金项目(51579080) 安徽省自然科学基金面上项目(1608085ME119)
【分类号】：TH312
【正文快照】： 引言轴流泵具有过流量大、扬程低的特点[1-3],基于此,轴流泵被广泛应用于低扬程泵站,对提高防御自然灾害的能力、促进我国社会经济的可持续发展发挥了重要作用[4]。轴流泵在小流量工况运行时容易发生旋转失速,在失速工况内运行时泵内部流动紊乱,效率急剧下降且流量-扬程曲线存

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本文编号：1261153