运行参数及其联合作用对轴流泵空化性能的影响

发布时间：2021-08-01 00:25

　　基于ZGB空化模型,研究不同湍流模型在轴流泵性能预测中的适用性,得到的SST k-ω湍流模型能够与试验结果吻合较好,分析了进口压力、运行流量及其联合作用对泵空化性能的影响。结果说明:同一流量下,降低入口压力,叶片背面空化的起始点和终结点分别向叶片进口和出口方向移动,使得叶片背面空化区域扩大,空化体积分数增大,泵的空化性能下降。同一压力(P_in=100 kPa)下,小流量工况时,叶片表面的空化区域明显大于大流量工况,说明小流量工况对冲角的变化敏感。在进口压力与流量联合作用下,大流量工况时,叶片表面形成了两部分空化区域;小流量工况时,仅在叶片背面产生一部分空化区域,说明大流量工况对压力的变化更加敏感,更容易发生空化现象。研究结果可为轴流泵的稳定运行和抗空化优化设计提供参考。 

【文章来源】：武汉大学学报(工学版). 2020,53(09)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

大型立式轴流泵装配总图

采用基于有限体积法（control volume-finite element method,CV-FEM)[19]的ANSYS CFX进行数值计算，计算模型采用SST k-ω，设定收敛精度为10-5[20,21]。计算时采用压力进口和质量流量出口进行边界条件的设置，进口压力设为101.325 kPa，出口质量流量设置为21 186.25 kg/s。进行空化计算时，以清水无空化结果作为空化计算的初始值。选取25℃的水和水蒸汽作为计算介质。

图4为不同湍流模型时轴流泵流量系数δQ-η曲线，由图可知，效率曲线与扬程曲线的规律相似，SST k-ω湍流模型的效率值同样与试验值匹配最好。因此，后续的数值模拟均选取SST k-ω湍流模型进行计算。图4 不同湍流模型泵流量-效率曲线

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3314471