旋流泵三維流場數值模擬及性能預測.pdf

1、旋流泵作為一種無堵塞性能優(yōu)良的泵，逐漸應用于城市排水、化工、礦山等領域。但旋流泵設計理論還不成熟，優(yōu)秀的水力模型較少。對旋流泵的研究，目前主要集中在實驗研究和理論分析上。通過實驗，得到旋流泵的結構參數對旋流泵性能的影響，然后來修正旋流泵結構參數。這種通過實驗修正旋流泵的結構參數的設計方法，耗費大量的物力及人力，且設計周期較長。 隨著計算機技術和計算流體力學的發(fā)展，葉輪機械內部三維流場的研究得到迅速發(fā)展，已成為現階段研究的熱點之一

2、。應用CFD技術對泵內流場進行數值計算，觀察、分析內部流場結構，預測泵的性能，對泵結構進行優(yōu)化設計，提高泵的設計理論和設計方法。 本文采用雷諾時均方程及標準k-ε湍流模型，采用Pro/E三維造型軟件進行物理造型，非結構化網格劃分，應用有限體積法，一階迎風格式對控制方程離散化處理，運用多相參考系法解決流場動靜干涉和用SIMPLE算法對離散方程進行求解對旋流泵內流場進行了數值計算與分析，獲得了旋流泵葉輪和壓水室內的速度場、壓力場等旋

3、流泵的內特性。通過數值模擬、分析旋流泵的不同進口、不同葉片形狀以及不同壓水室形狀對旋流泵性能的影響，并得到以下結論： 1.旋流泵的進口大小對旋流泵性能影響較大，在進口大小與葉輪直徑為0.45左右時，旋流泵的進口速度適中，旋流泵性能最佳； 2.分別計算了裝有雙向傾斜葉片(R30F30)、單向傾斜葉片(R30)和直葉片的旋流泵內流場，得到R30型葉片性能最好，但高效率區(qū)不如R30F30葉片寬； 3.隨著旋流泵的準螺旋