低比轉速葉輪無脫流的Z、ψ條件.pdf

1、流體機械是動力工程中最重要、應用最廣泛的一類機械設備。做為其重要的組成部分，低比轉速離心泵在國民經濟的各部門和社會生活各領域都得到極廣泛的應用。葉輪是離心泵的重要過流部件，葉輪設計的優(yōu)劣對泵的性能有很大的影響。近幾年來，隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和廣泛應用，利用CFD對葉輪內流場建模分析已成為離心泵優(yōu)化設計的重要工具。本課題正是利用計算流體動力學（CFD）方法，在離心泵葉輪的基本外尺寸（葉輪內外半徑、葉輪進出口寬度及葉片進出口安放角）相同

2、情況下對不同包角、葉片數的葉輪進行建模、模擬和分析比較，并最終得出結論。 本文以一給定低比轉速單級單吸離心式潛水泵為基本型進行優(yōu)化計算，得出相關幾何參數。根據這些參數，設計了不同包角、不同葉片數的八個圓柱形葉片葉輪和與其配套的蝸殼。 圓柱形葉片進出口都是二維柱面。這種葉片具有造型簡單，成本低，鑄造缺陷少等優(yōu)點。采用艾爾米特插值方法，可在保證葉片進出口安放角不變的前提下，產生不同給定包角的葉片。 本文對所設計的八個

3、葉輪的內流場進行了數值模擬。二維圖形由最通用的AutoCAD軟件繪制成形，采用具有強大曲面功能的UG作為葉輪三維建模的平臺，選擇大型商用CFD軟件FLUENT作為葉輪內部流場三維數值模擬的平臺。 本文的模擬均采用三維湍流定常計算方法。用FLUENT模擬時，用其自帶網格劃分軟件Gambit進行網格劃分，求解時采用SIMPLEC算法二階迎風模式和標準K-ε模型進行求解。通過對葉輪的數值模擬，得到了它們內部流動的速度及壓力分布，并發(fā)現