空穴影响离心泵工作特性的CFD分析

摘要：

为了研究离心泵发生空穴后的工作性能,将Singhal空穴模型和Mixture多相流模型相结合,运用RNGκ-ε湍流模型和SIMPLE算法对离心泵的三维流场进行计算流体动力学数值模拟,并预测其性能曲线.研究结果表明,压力自叶片工作面的根部向尾部逐渐增大,然后从背面的尾部向根部不断下降,在入口端容易发生空穴.空穴的临界条件为泵入口压力58 104 Pa或出口压力187 792 Pa.当泵发生空穴时,叶轮内的流线偏离叶片型线,并在流量下降时出现大尺度漩涡,造成泵的扬程和效率急剧下降.在设计流量下,一定程度的空穴并不引起泵效的大幅下降,当泵出口压力超过145 kPa时,空穴造成的泵效下降率小于1.97％.

关键词：离心泵、空穴、漩涡、多相流、扬程、数值模拟

所属期刊栏目：43

分类号：TE952(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项“深水钻井装置安全作业与深水弃井工程应用技术及测试分析”2011ZX05026-001-04-05;国家自然科学基金项目“深水无隔水管钻井涡动对钻柱动态响应研究”51405032;高等学校博士学科点专项科研基金项目“低渗透分段压裂水平井渗流机理与产能预测研究”20114220110001;湖北省高校青年教师深入企业行动计划项目XD2014076

在线出版日期：2015-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：61-65