后導(dǎo)葉可調(diào)貫流泵內(nèi)流數(shù)值分析與性能預(yù)測.pdf

1、貫流泵廣泛應(yīng)用于大流量低揚程泵站，因其優(yōu)越的過流能力大、效率高等優(yōu)點，在南水北調(diào)東線工程中，就有五座新建泵站采用了貫流泵裝置結(jié)構(gòu)型式。進一步提高貫流泵效率，改善非設(shè)計工況下的水力性能已成為眾多專家學(xué)者的研究重心。導(dǎo)葉是貫流泵的核心部件，其主要作用是擴散水流，降低流速，回收能量。由于常規(guī)導(dǎo)葉片是固定不變的，在非設(shè)計工況下運行時，導(dǎo)葉回收環(huán)量效果較差，進而增加水力損失，降低貫流泵效率。因此，開展后導(dǎo)葉可調(diào)貫流泵內(nèi)流分析和性能預(yù)測的研究，對于

2、減少能源消耗、提高貫流泵效率、推動泵站科技創(chuàng)新和技術(shù)進步有十分重要的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價值。
　　本文運用ANSYS軟件中的DM、TurboGrid和ICEM CFD模塊對貫流泵（進水管、葉輪、導(dǎo)葉、出水管）進行實體建模以及網(wǎng)格剖分。在此基礎(chǔ)上，選用標準k-ε模型和RANS方程，將模型網(wǎng)格導(dǎo)入CFX軟件中進行前處理、三維湍流數(shù)值分析以及后處理，并對模擬結(jié)果加以分析與研究。
　　首先對5種不同網(wǎng)格數(shù)的貫流泵模型進行了模擬計

3、算，進行網(wǎng)格的無關(guān)性分析，選擇數(shù)值分析網(wǎng)格數(shù)量，以保證其對貫流泵性能計算結(jié)果無影響。針對貫流泵可調(diào)葉輪與可調(diào)導(dǎo)葉，分析了它們的調(diào)節(jié)機理，提出了簡單可行的齒輪驅(qū)動的機械式導(dǎo)葉調(diào)節(jié)機構(gòu)。
　　在簡要分析貫流泵導(dǎo)葉固定不可調(diào)時，葉輪內(nèi)部流場及貫流泵外特性的基礎(chǔ)上，論文重點分析了后導(dǎo)葉可調(diào)貫流泵對應(yīng)于不同葉輪葉片安放角、在不同導(dǎo)葉片安放角度下的內(nèi)部流態(tài)、能量性能、導(dǎo)葉體水力損失及出口斷面回收環(huán)量等情況，并與相同工況下后導(dǎo)葉不可調(diào)的貫流泵性