液环泵轴向叶顶间隙泄漏流动的等离子体控制数值研究

摘要：

针对液环泵叶轮轴向叶顶间隙泄漏问题,提出采用介质阻挡放电等离子体激励对液环泵轴向间隙气相泄漏流动进行控制,耦合唯象学模型、RNG k-ε湍流模型及VOF气液两相流模型模拟不同激励电压下等离子体对泄漏流场的干扰作用,探究等离子体激励对间隙泄漏流场的调控机理.结果表明,等离子体激励诱导的壁面射流方向与间隙泄漏流动方向相反,诱导的反向壁面射流能够有效地抑制泄漏流强度,并在一定程度上改善间隙泄漏流引起的二次流动,降低间隙泄漏流动损失;同时在等离子体激励的非间隙区域,等离子体激励诱导产生旋涡结构,使得近壁区域产生额外的水力损失.激励电压及位置对泄漏流控制效果有重要的影响,15 kV激励电压的等离子体流动控制效果明显优于10 kV激励电压,当激励位置位于叶顶间隙出口附近时等离子体激励对泄漏流具有较好的抑制效果.研究结果能够为液环泵的性能优化提供理论参考.

关键词：液环泵、气液两相流、间隙泄漏流动、等离子体激励、流动控制

所属期刊栏目：53

分类号：TH36(泵)

资助基金：国家自然科学基金;甘肃省自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2022-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：160-167