多级离心泵内部非定常压力脉动的数值模拟

摘要：

为了研究多级离心泵内部稳态和瞬态的流动特征，以不锈钢冲压多级离心泵为研究对象，基于计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）软件 ANSYS CFX，选取标准 k －ε湍流模型，在设计工况下对整机进行两级全流场非定常数值模拟。计算结果与试验结果吻合较好，验证了数值模型和计算方法的准确性。在叶轮某一流道的压力面和吸力面分别设置了4个监测点，在导叶的某一流道设置了6个监测点，分别分析了叶轮和流道式导叶内不同位置的压力脉动特性，并对其进行了频域分析。结果表明：叶轮与导叶间的动静干涉是产生静压波动的原因，静压波动均值从叶轮进口到叶轮出口逐渐增大；整体式冲压叶轮的形状影响正导叶内的压力脉动，一个周期内的压力波动间隔相似；叶轮和导叶间的动静干涉影响显著，首级泵体反导叶中部及出口位置脉动频率为3倍叶频，而在其他位置处均为1倍叶频；额定工况下导叶内部脉动主频均出现在低频处，表现为叶频压力脉动。

关键词：多级离心泵、非定常流动、压力脉动、动静干涉、不锈钢冲压叶轮

分类号：S277.9;TH312(农田水利)

资助基金：国家科技型中小企业创新基金资助项目14C26213201080；江苏省自然科学基金资助项目BK20141302

在线出版日期：2016-04-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：26-31