单流道离心泵定常非定常性能预测及湍流模型工况适用性

摘要：

为了评价计算流体动力学在单流道离心泵性能预测中的精度,以一台比转速为140的单流道离心泵作为研究对象,基于试验测试结果,对比分析了定常及非定常计算方法的性能预测结果,研究了标准k-ε湍流模型(Standard k-ε)、重正化群k-ε湍流模型(Renormalization groupk-ε,RNGk-ε),标准k-ω湍流模型(Standardk-ω)和SSTk-ω湍流模型(Shear stress transportk-ω,SST k-ω)4种湍流模型在单流道离心泵内流计算中的适用性,并分析了泵内的流动.结果表明,单流道离心泵内流的CFD计算应采用非定常方法;小流量工况下,单流道泵的内流CFD(Computational fluid dynamics)计算应采用SST k-ω模型,扬程、效率和功率偏差均比较小,分别为0.38%、3.12百分点和5.59%;设计工况和大流量工况下的内流计算应采用RNG k-ε模型,扬程预测偏差在3%以内,效率预测偏差在4个百分点以内,功率预测偏差在4%以内;小流量工况时,单流道叶轮叶片进口边下游压力面流道内出现较严重的流动分离和回流现象;单流道叶轮出口环面的低压区位置位于叶片出口边上游,且紧靠出口边.研究结果可为单流道离心泵CFD性能预测提供参考.

关键词：泵、性能、预测、湍流模型、数值模拟、非定常计算、适用性

所属期刊栏目：33

分类号：TH311(泵)

资助基金：国家自然科学基金青年51509109,51579117,51279067;江苏省成果转化项目BA2013127,BA2015169;江苏高校优势学科建设工程资助项目

在线出版日期：2017-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：85-91