多級離心泵內(nèi)時序效應(yīng)數(shù)值研究.pdf

1、對多級離心泵而言，時序效應(yīng)對泵水力性能和壓力脈動影響較大。本文應(yīng)用商用CFD軟件，以某中比轉(zhuǎn)速兩級離心泵為研究對象，采用三維粘性非定常數(shù)值模擬結(jié)合標準k-ε湍流模型，對設(shè)計工況下多級離心泵內(nèi)的時序效應(yīng)進行了探討。主要工作包括以下兩部分內(nèi)容：
　　一方面是動葉時序效應(yīng)：保持首級葉輪位置不變，使得次級葉輪相對于苒級葉輪周向每錯開5°為一個時序位置，對四種時序位置下泵的內(nèi)部流動進行了全流道數(shù)值模擬，并分析了外特性、內(nèi)部流動、壓力脈動、葉

2、輪軸向力和徑向力以及渦量變化。結(jié)果表明：葉輪時序位置的變化對泵的揚程影響達到2.9％，效率達到2.4%；首級轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流場分布不受時序位置的影響，在次級轉(zhuǎn)輪內(nèi)當(dāng)葉輪交錯15°時可以改善轉(zhuǎn)輪出U流場和降低葉片荷載；時序位置對首級內(nèi)的壓力脈動沒有產(chǎn)生明顯的變化，然而在次級轉(zhuǎn)輪和蝸殼內(nèi)變化相對較明顯，主要表現(xiàn)為壓力脈動的相位發(fā)生偏移和葉輪內(nèi)最大幅值降低20.21%，蝸殼內(nèi)降低7.45%；葉輪周向位置調(diào)整會改變一倍葉頻處徑向力的脈動幅值和降低次級

3、轉(zhuǎn)輪渦量，但幾乎不會影響軸向力的分布規(guī)律。
　　另一方面是靜葉時序效應(yīng)：保持蝸殼位置不變，使得徑向?qū)~相對于蝸殼隔舌周向旋轉(zhuǎn)每錯開13°為一個時序位置，對四種時序位置下泵內(nèi)部流動進行了數(shù)值模擬，主要分析了時序位置對外特性、內(nèi)部流動特性、壓力脈動特性和葉輪徑向力的影響。結(jié)果表明：隨著時序位置的改變，多級離心泵的揚程出現(xiàn)先減小后增大再減小的趨勢，效率變化剛好與揚程相反，最大揚程改變0.39m，最大效率增大約0.11%；時序位置影響首次