混流泵轮缘泄漏流及近失速特性研究

发布时间：2024-04-14 13:02

　　混流泵具有流量大、高效区宽、抗汽蚀性能强等优点,广泛应用于水利、农田、市政工程、航天等领域,在国民经济建设中具有重要作用。混流泵在运行过程中,由于叶片轮缘与转轮室之间存在着间隙,因此会产生轮缘泄漏流,泄漏流干扰主流运动,与主流混掺会形成轮缘泄漏涡,容易诱发流动失稳,影响泵的稳定性。同时,混流泵在小流量工况时容易发生旋转失速现象,不仅会造成混流泵性能下降,严重时还会导致流体激振,造成机组安全隐患。研究发现,轮缘泄漏流与流动失稳时出现的旋转失速现象存在着密切关系,因此,研究混流泵轮缘泄漏流及近失速特性对探索流动失稳机制,揭示泄漏流与旋转失速的内在联系具有重要意义,同时为抑制旋转失速现象提供了新的思路。本文在国家自然基金项目“近失速工况下混流泵轮缘泄漏流的动力学行为及失稳机制(项目编号:51679111)”等的资助下完成,通过改变轮缘间隙对一台低比转速导叶式混流泵进行了研究。本文的主要研究工作和取得的成果如下:(1)分别建立了0.2mm、0.5mm、0.8mm三种轮缘间隙混流泵模型,基于数值方法对不同轮缘间隙下混流泵的外特性、泄漏量、泄漏流和泄漏涡的形态轨迹及对叶轮进口流场的影响进行了分析。...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1混流泵三维造型Fig.2.1Mixed-flowpump3Dmodel

表2.1混流泵模型基本参数Tab.2.1Essentialparametersofmixed-flowpump参数符号值流量Q380m3/h扬程H6m转速n1450r/min比转速ns480叶片数Z4导叶数Zd7ro/E软件对混流泵模....

图2.2计算模型网格图

进口段和出口段的几何形状都比较简单，因此拓补结构也并不复杂。但叶的水体比较复杂，因此网格划分也相对较为复杂，其中叶轮水体域采拓扑结构，且由于存在轮缘间隙，为了保证轮缘间隙内有足够的网格模拟轮缘泄漏流的发展过程，对轮缘区域的网格进行了加密。另外，导则采用了H/O型拓扑结构，最终....

图2.5进口到叶轮平面示意图

图2.5进口到叶轮平面示意图Fig.2.5Planesketchofinlettoimpeller，沿着轮缘方向将均匀间隙段划分为尽可能确性的前提下，本文将均匀间隙段划分成通过每个微单元的单位面积质量流量，其图2.6轮缘间隙划分图Fig.2.6Rimcle....

图2.6轮缘间隙划分图

图2.6轮缘间隙划分图Fig.2.6RimclearancepartitionchartddiiiiVSQS水的密度，kg/m3；微单元的截面法向速度，m/s；微单元的截面面积，m2。微单元按式（2.6）提取泄漏量，可得到叶轮从进口到出口单元编号代表从叶轮....

本文编号：3954722