基于数值模拟的单叶片离心泵能量损失分析

摘要：

为揭示单叶片离心泵效率偏低的主要原因,采用数值模拟的方法对单叶片泵的能量损失进行了详细分析,建立了单叶片离心泵水力损失模型.基于SIMPLEC算法和标准k-ε湍流模型,利用Ansys CFX软件求解三维N-S方程,分析单叶片离心泵在不同流量工况下的湍流耗散损失和壁面摩擦损失,并搭建单叶片离心泵的外特性试验台,验证了数值模拟的准确性.结果表明:单叶片离心泵的能量损失形式主要为耗散损失和摩擦损失,并且泵内的耗散损失明显大于叶片摩擦损失;效率偏低的主要原因是耗散损失较大,具体表现为单叶片离心泵叶轮流道内存在明显的低速区及流动分离区,且压力呈圆周非对称分布;单叶片离心泵从其叶片进口处到出口处的耗散损失、摩擦损失均不断增大;耗散功率、摩擦功率占总功率百分比及叶轮水力效率呈抛物线分布.

关键词：单叶片离心泵、数值模拟、流场分析、能量损失、外特性试验

所属期刊栏目：41

分类号：S277.9;TH311(农田水利)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省高等学校自然科学研究项目;江苏省水利科技项目;南通大学人才引进项目;泰山产业领军人才工程专项经费资助项目

在线出版日期：2023-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：325-330