辐条控制技术对竖井贯流泵马鞍区水力特性影响的数值模拟

发布时间：2024-11-30 11:29

　　 基于非定常雷诺时均(URANS)方法,采用曲率修正的SST k-ω湍流模型,对竖井贯流泵内部流场进行非定常计算,研究辐条控制技术对不同工况下竖井贯流泵水力性能以及水泵叶轮进口流场和压力脉动特性的影响。结果表明:在设计工况下,辐条控制技术对竖井贯流泵的水力性能和叶轮进口流场、压力脉动特性的影响不大;在马鞍区工况下,竖井贯流泵叶轮前进水流道的轴向速度降低,速度环量增大,并随着流量减小而产生大范围回旋流,造成进水流道堵塞,引起低频压力脉动幅值增大;辐条控制技术可有效抑制回旋流的强度,提高叶轮入流的均匀度,降低压力脉动幅值,有效改善竖井贯流泵马鞍区工况的水力性能。

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【部分图文】：

图1 贯流泵装置物理模型

1.1计算模型与网格划分竖井贯流泵的设计参数如下:叶轮转速n=1248r/min,设计流量QBep=0.338m3/s,设计扬程HBep=4.78m,效率ηBep=77.9%。泵的主要结构参数如下:叶轮直径D=300mm,叶顶间隙为0.25mm,轮毂比为0.45,叶....

图2 计算网格划分

为了保证网格具有较好的正交性和较高的质量,叶轮和导叶体区域分别建立其相应的结构化网格(图2(a)和图2(b)),其中叶轮区域网格数为1725276,导叶体区域网格数为927360。对于进水流道采用自适应性较好的非结构网格进行划分,如图2(c)所示。经网格无关性分析,最终计算....

图3 不同方案贯流泵装置的扬程曲线

为了探究辐条控制技术对竖井贯流泵马鞍区工况下水力性能的改善作用,选取流量Q=1.00QBep、0.80QBep、0.60QBep、0.59QBep、0.57QBep、0.52QBep、0.47QBep共7个工况点进行数值模拟计算,得到不同工况下的扬程曲线如图3所示。由图3可知,....

图4 叶轮进口截面轴向速度分布

为了研究辐条控制技术对叶轮进口流场的影响,对典型流量工况下两种泵装置方案在叶轮进口处轴向速度和圆周速度环量进行了计算,结果见图4和图5。其中,R*=(R-Rh)/(Rt-Rh),R*为径向位置的相对坐标,R为该截面上任意一点处半径,Rt、Rh分别为轮缘半径和轮毂半径;vm为截面....

本文编号：4012994