叶轮直径对双蜗壳离心泵压力脉动特性的影响
发布时间：2020-12-09 00:16
为分析叶轮直径对双蜗壳离心泵压力脉动特性的影响,采用SST k-ω湍流模型和SIMPLEC算法对不同叶轮直径下的双蜗壳离心泵进行数值计算,将外特性参数试验结果与计算结果进行对比。研究表明,离心泵外特性参数（扬程H与输出功率P）随直径变化是等梯度的,并且计算值与试验值基本吻合;小流量工况下压力脉动幅值高于其他流量工况,叶轮直径变化会使叶片弯曲度发生改变,受动静干涉以及射流-尾迹的影响会出现脉动叠加现象,从而在叶片通过频率的倍频处(3fBPF或4fBPF)产生高幅值脉动;隔舌区域流动混合现象最为明显,且除D′2/D2=1（模型3）以外,隔舌位置处的压力脉动峰值均出现在叶片通过频率处。对于所选取的模型,除过隔舌区域监测点之外的其他监测点处压力脉动峰值处的脉动幅值随叶轮直径增大逐渐增大,且最大幅值波动达到23.8%。叶轮直径变化时射流-尾迹与动静干涉作用对离心泵内部压力脉动特性有重要影响。
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020年05期 第139-144+149页 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
计算域网格
如图2,模型泵扬程(H)和输出功率(P)随叶轮直径增大而增大,且随叶轮直径变化其外特性参数变化梯度基本相同(H′/H=D′2/D2);其中,扬程与输出功率如式(7)、(8)所示;在流量变化范围内,试验值与计算值基本吻合;各流量工况下,模型1的扬程试验值与数值计算值之间的误差分别为3.7%、2.2%、2.5%、12.7%,模型4的扬程试验值与数值计算值之间的误差分别为4.5%、2.0%、2.3%、8.8%,满足工程应用要求;大流量工况下相对误差较大,计算值大于试验值;小流量工况下,随流量减小,相对误差逐渐增大,这是由于小流量下泵内部流动存在回流旋涡等复杂流动[21]。Η= ( p 2 -p 1 ) ρg ?????? ??? (7) ?????????Ρ=ρgQΗ?????? ??? (8)
以定常计算结果作为非定常计算初始值。本文将时间步长设置为Δt=0.000 111 1 s,即叶轮旋转2°为一个时间步长,设置叶轮旋转5圈,取最后一圈的计算结果进行分析。在D=235 mm的基圆上设置监测点v1～v11 ,其中,v4～v11每点间隔45°,监测点v1位于隔舌顶圆切线与基圆相交处,v2、v3分别位于v1两侧与其夹角为10°;监测点布置如图3所示。3.1 蜗壳入口压力脉动
本文编号：2905935
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020年05期 第139-144+149页 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
计算域网格
如图2,模型泵扬程(H)和输出功率(P)随叶轮直径增大而增大,且随叶轮直径变化其外特性参数变化梯度基本相同(H′/H=D′2/D2);其中,扬程与输出功率如式(7)、(8)所示;在流量变化范围内,试验值与计算值基本吻合;各流量工况下,模型1的扬程试验值与数值计算值之间的误差分别为3.7%、2.2%、2.5%、12.7%,模型4的扬程试验值与数值计算值之间的误差分别为4.5%、2.0%、2.3%、8.8%,满足工程应用要求;大流量工况下相对误差较大,计算值大于试验值;小流量工况下,随流量减小,相对误差逐渐增大,这是由于小流量下泵内部流动存在回流旋涡等复杂流动[21]。Η= ( p 2 -p 1 ) ρg ?????? ??? (7) ?????????Ρ=ρgQΗ?????? ??? (8)
以定常计算结果作为非定常计算初始值。本文将时间步长设置为Δt=0.000 111 1 s,即叶轮旋转2°为一个时间步长,设置叶轮旋转5圈,取最后一圈的计算结果进行分析。在D=235 mm的基圆上设置监测点v1～v11 ,其中,v4～v11每点间隔45°,监测点v1位于隔舌顶圆切线与基圆相交处,v2、v3分别位于v1两侧与其夹角为10°;监测点布置如图3所示。3.1 蜗壳入口压力脉动
本文编号：2905935
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