偏工况下壁面粗糙度对泵腔内流动规律的影响

工程热物理学报 , 2015, 36(9): 1927-1932.

偏工况下壁面粗糙度对泵腔内流动规律的影响

赵斌娟 ^1, , 王瑜 ^2, , 陈汇龙 ^3, , 仇晶 ^4, , 赵尤飞 ^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.51109094) 江苏省高校优势学科建设工程资助项目

关键词：壁面粗糙度 , 泵腔 , 圆盘摩擦损失 , 泄漏

Impact of Wall Roughness on the Flow Law in Chamber of a Centrifugal Pump at Off-Design Operating Condition

Keywords： wall roughness , pump chamber , the disc friction loss , leakage

本文将结合雷诺时均方程、RNG k-ε湍流模型和等效沙粒粗糙度模型,研究一离心泵泵腔内的流动规律与壁面粗糙度和运行工况的关系.研究表明:壁面粗糙度对离心泵外特性的影响存在一个峰值,此时绝对粗糙度的值为0.2mm;随着流量的增加,壁面粗糙度对叶轮前、后盖板所受扭矩的影响增加、对离心泵轴功率的影响减小.设计工况下,前泵腔中存在无量纲切向速度α值不变的核心流动区域.在核心流动区域内,随着粗糙度的增加,α值先减小,达到极小值后趋于稳定,稳定值为0.51.在前盖板附近,极小值往粗糙度较大的方向移动.小流量工况下,湍流核心区域消失,动、静壁面附近α值随流量的变化规律相反.大流量工况下,湍流核心区域减小,且更加靠近静壁面.

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