含沙空化对轴流泵内流动特性的影响

发布时间：2023-10-03 19:04

　　采用SST k-ω湍流模型模拟轴流泵在清水非空化、含沙水非空化、清水临界空化、含沙水临界空化4种状态下的流动特性,分析含沙量和临界空化对泵内流动特性的影响,确定轴流泵在不同状态下的不稳定运行区域。结果表明:在叶片工作面上,非空化和临界空化状态下轴向速度流动系数均分布在-1附近,非空化状态下径向速度流动系数和绝对速度流动系数分别分布在0.6和1.2附近,临界空化状态下径向速度流动系数和绝对速度流动系数分布在1附近。叶片背面进口和出口位置的流动系数最为敏感,空化会引起此处流动系数的剧烈波动,尤其是加入泥沙后,波动更为显著,故叶片背面进口和出口位置为叶轮内的流动不稳定区域,空化和泥沙主要影响此处。未发生空化时,含沙量基本不改变叶轮内流动状态;当泵内发生空化时,在叶片尾端出现流动分离漩涡,加入泥沙后,尾端的漩涡范围变大,叶轮内的流动状态发生改变,说明空化和泥沙均是影响叶轮内流动特性的主要因素。

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【文章目录】：
1 轴流泵计算模型与数值模拟方法
    1.1 计算模型与网格划分
    1.2 网格无关性验证
    1.3 边界条件及湍流模型选择
2 轴流泵外特性验证
    2.1 清水条件下泵外特性
    2.2 含沙水条件下泵外特性
3 计算结果与分析
    3.1 无量纲参数定义
    3.2 轴向速度流动系数Cw分布
    3.3 径向速度流动系数CR分布
    3.4 绝对速度流动系数CA分布
4 结 论



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