離心泵內(nèi)部流動空化特性數(shù)值模擬與分析.pdf

1、離心泵是流體機(jī)械中使用頻率最高的一種泵型，在關(guān)乎國民經(jīng)濟(jì)的各個重要部門，如能源，交通，農(nóng)業(yè)等和日常生活各領(lǐng)域都應(yīng)用極為廣泛，并且伴隨離心泵技術(shù)亦發(fā)展，其應(yīng)用和影響亦越大?？栈且环N氣液兩相間存在質(zhì)量交換的非定?？蓧嚎s湍流流動現(xiàn)象，它是影響泵性能和效率的主要因素。而離心泵效率的提高無疑會減少社會能源需求的壓力，符合當(dāng)今社會倡導(dǎo)節(jié)能，減排的主題。因此，實(shí)現(xiàn)離心泵內(nèi)部空化流動數(shù)值模擬和分析，提高離心泵的性能和效率，進(jìn)而節(jié)約能源消耗，有著重要意

2、義。
　　本文采用當(dāng)前通用的三維建模軟件UG NX和流體仿真軟件ANSYS圍繞離心泵建模、空化數(shù)值模擬開展了以下主要研究及獲得主要結(jié)論有：
　　1、對離心泵葉輪進(jìn)行了三維造型和全流道四面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成及劃分。
　　2、基于ANSYS-CFX，對離心泵不同流量工況下（0.8Q，1.0Q，1.2Q）內(nèi)部氣液兩相流場的空化特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，選用RNG k-ε湍流模型考慮湍流影響，采用均質(zhì)多相模型和Rayleigh-Ple

3、sset方程考慮空泡影響，并在計(jì)算中對各種有效空化余量的葉片表面空化發(fā)展和空泡體積分?jǐn)?shù)分布進(jìn)行分析，結(jié)果顯示葉片表面空化發(fā)展的位置和空泡體積分布能定性的反應(yīng)離心泵內(nèi)空化流動發(fā)生和發(fā)展的過程。即：空化的初生最早出現(xiàn)于葉片背面進(jìn)口邊附近處，且伴隨壓力的降低，空化向葉片中部發(fā)展，空泡分布區(qū)域亦隨著空化的進(jìn)行不斷擴(kuò)大，當(dāng)空化嚴(yán)重時(shí)，空泡幾乎占據(jù)整個葉片表面，空泡阻塞流道，破壞液流連續(xù)性，最終造成泵的性能下降、揚(yáng)程降低、發(fā)生空蝕。
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