基于CFD的帶分流葉片離心風(fēng)泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、離心泵由于結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、運(yùn)行可靠、適用范圍廣等特點(diǎn)，成為各種泵中應(yīng)用最為廣泛的一種，并且隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對離心泵的性能提出了越來越高的要求，如偏工況穩(wěn)定運(yùn)行、低振動噪聲以及高可靠性要求等。而在諸多離心泵優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法中，添加分流葉片設(shè)計(jì)法是當(dāng)前離心泵設(shè)計(jì)方法中較為有效的方法之一。其采用了長、短葉片間隔放置，從而有效改善葉輪內(nèi)部流場分布，提高葉輪壓比，防止二次流、回流、射流尾跡等不良現(xiàn)象的發(fā)生，提高離心泵性能和運(yùn)行穩(wěn)定性，是改善

2、離心葉輪機(jī)械綜合性能的有效方法。
　　本文運(yùn)用成熟的CFD商用軟件FLUENT14.5，以某款商用洗碗機(jī)內(nèi)離心風(fēng)泵為研究對象，通過數(shù)值計(jì)算的手段對比不同葉輪模型風(fēng)泵內(nèi)外性能，從分流葉片的周向分布，分流葉片長度，分流葉片偏轉(zhuǎn)角度，長葉片、分流葉片的數(shù)目這4個(gè)因素來研究分流葉片對整機(jī)性能的影響。
　　本文首先根據(jù)離心風(fēng)泵模型各部件幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，采用三維建模軟件PRO/E分別對該風(fēng)泵模型的各個(gè)組成部分建模，裝配完成后導(dǎo)入ICEM

3、CFD進(jìn)行網(wǎng)格劃分。通過對比3種湍流模型計(jì)算成本及精度，最終選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型作為本文數(shù)值計(jì)算的湍流模型，分別對該離心風(fēng)泵在不同流量工況下進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，并對比了實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果之間的風(fēng)壓-流量曲線，驗(yàn)證本文使用計(jì)算方法和計(jì)算模型的可靠性。
　　本文利用數(shù)值模擬計(jì)算提供該離心風(fēng)泵內(nèi)部流場的信息，包括葉輪內(nèi)的壓力分布、湍動能分布、相對速度分布等，通過這些內(nèi)部流場信息結(jié)合計(jì)算結(jié)果，以提高風(fēng)泵出口壓力及效率為優(yōu)化目標(biāo)，來研究分流葉片各幾何參