軸流泵翼型水動力特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著國民經濟的發(fā)展，軸流泵在我國的國民生產各部門發(fā)揮著重要的作用。軸流泵在城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供水工程和防旱抗?jié)彻こ讨械玫綇V泛運用。目前進行軸流泵葉輪設計多參考航天航空領域內的翼型。在航空和風機領域開展了大量的翼型研究，但關于軸流泵的翼型水動力特性研究開展的還不多。 軸流泵翼型的水動力性能不但直接影響軸流泵的氣蝕性能和水泵的運行范圍而且對泵站的水泵效率和安全可靠運行有著重要影響。由于進行水洞實驗經費高、研發(fā)周期長，在一定程度上制約了翼型

2、研究的發(fā)展。隨著計算機技術和CFD技術的發(fā)展，數(shù)值模擬方法在流態(tài)模擬方面得到越來越廣泛的應用。因此本文將對幾組常用軸流泵翼型建立仿真數(shù)學模型，并應用FLUENT軟件進行數(shù)值計算。 本文以翼型作為研究對象，使用Gambit完成模型建立和網格剖分。根據(jù)FLUENT給出的三種紊流模型和壓力速度耦合方法進行組合，選出一種較為合適可靠的翼型繞流計算方法。通過數(shù)值模擬和已知的翼型動力特性比較得出RNGk-ε模型優(yōu)于其它兩種紊流模型，從而證明

3、了本文采用數(shù)值模擬計算方法的可行性。 通過數(shù)值模擬計算可以得到翼型的升阻力系數(shù)，以及得到每種翼型的最優(yōu)升阻比、最優(yōu)沖角、以及翼型繞流的壓力分布。本文主要在兩方面作了探索，一是進行了由水力性能較優(yōu)的單向翼型生成雙向S形翼型方法的探討，通過數(shù)值計算得到NACA66-mod、S翼型的升阻力特性和壓力分布情況，分析了這兩種翼型的水力特性產生差異的原因；二是本文還就通過旋轉橢圓翼型頭部獲得新翼型的方法進行了探討，文中通過將翼型前部旋轉過不