軸流泵模型內(nèi)部動靜耦合特性的研究.pdf

1、軸流泵屬于大流量、低揚程泵,在我國南水北調(diào)東線工程的建設中應用廣泛,泵的運行穩(wěn)定性關系到沿線居民的防洪安全和供水安全等。在軸流泵內(nèi)部,葉輪與導葉的相對運動和偏離設計工況時吸水室內(nèi)水流的流動都會導致軸流泵內(nèi)部產(chǎn)生水力振動,是影響軸流泵運行穩(wěn)定性的主要因素。本文針對軸流泵運行時存在的上述問題,采用Reynolds時均控制方程和標準k-ε湍流模型,對軸流泵全流場進行三維非定常數(shù)值模擬分析,本文的主要研究內(nèi)容和取得的結論如下:
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2、.在最優(yōu)流量工況下,比較軸流泵模型內(nèi)部葉輪進、出口,導葉中間和出口四個監(jiān)測面內(nèi)各監(jiān)測點的壓力脈動,葉輪進口輪緣處壓力脈動幅值最大,在今后的設計中,要重視對葉輪進口處的優(yōu)化。
　　 2.對軸流泵模型在0.6Q、0.8Q、1.0Q、1.2Q四種流量工況下進行非定常數(shù)值模擬。結果發(fā)現(xiàn),在較小流量工況(0.6Q)下運行時,葉輪進口處流動紊亂,旋渦較大；葉輪出口處,軸面速度梯度較大；靠近輪轂區(qū)域軸面速度下降明顯,呈非線性分布；且軸流泵內(nèi)各

3、監(jiān)測面壓力脈動幅值也顯著增大。實際運行中要防止軸流泵在較小流量下運行。
　　 3.導葉葉片數(shù)為4時,靠近輪轂側的軸面速度減??；導葉葉片數(shù)為6時,輪轂處的旋渦明顯減小。泵內(nèi)各處的壓力脈動頻率主要受葉輪轉動頻率所決定,導葉數(shù)對其影響非常小。在本文使用的軸流泵模型中,導葉葉片數(shù)與葉輪葉片數(shù)互為質(zhì)數(shù)(葉片數(shù)為3,導葉葉片數(shù)為6)時,對軸向速度和壓力脈動均無較大影響。
　　 4.軸流泵葉輪與導葉間距較小時,輪轂側軸向速度減小,由輪