离心泵非设计工况内部流动特性研究

工程热物理学报 , 2015, 36(12): 2624-2628.

离心泵非设计工况内部流动特性研究

高波 ^1, , 王兴宁 ^2, , 李忠 ^3, , 张宁 ^4, , 杨敏官 ^5,

1.江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

2.江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

3.江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

4.江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

5.江苏大学能源与动力工程学院,镇江,212013

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(No.51576090)

关键词：离心泵 , 非定常流动 , 非定常压力分布 , 流动分离

Study on the Internal Flow Characteristics of a Centrifugal Pump Under Off-design Conditions

Keywords： centrifugal pump , unsteady flow , unsteady pressure distribution , flow separation

以单级蜗壳式离心泵为研究对象,基于RANS进行了全流场的非定常数值计算,探讨了叶轮的非定常流动特征,重点分析了叶轮出口沿轴向变化的圆周面流域内各节点的压力分布特性.结果表明:在叶片压力面及叶片后缘尾迹区发生了剧烈的湍流脉动现象;不同工况下叶轮出口圆周方向的压力系数Cp均在隔舌附近产生极值;额定工况Q/QN=1时,叶轮出口圆周方向的压力系数Cp呈稳定周期性分布,随着工况的改变,压力系数Cp沿蜗壳周向分布不均匀性增加;小流量工况下叶轮流域内发生了明显的流动分离现象,流道内产生了较大尺度的分离涡,破坏了叶轮出口圆周方向压力系数Cp的周期性分布特性;叶轮出口圆周压力系数Cp沿中截面两侧的流域内几乎对称分布;在Q/QN=0.2小流量工况下,压力脉动频谱图低频段内出现了较多复杂的激励信号,认为这与流域内的分离涡结构具有一定关联.

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