離心泵內(nèi)流動(dòng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、離心泵廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)部門，其每年的耗電量巨大，而一般離心泵的效率卻只有50％～60％，因而提高泵類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)技術(shù)水平，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、節(jié)約能源等具有重要的意義。近幾年隨著CFD軟件在我國(guó)的逐步推廣，人們開始注重將CFD技術(shù)應(yīng)用到泵類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)中去。本文對(duì)離心泵內(nèi)部湍流流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，并探討葉片數(shù)對(duì)離心泵性能的影響程度。 本文綜合介紹了工程上最常用的湍流計(jì)算模型，選用單級(jí)單吸MH48-12.5型石油化工離心

2、泵作為范例，在僅改變其葉片數(shù)的情況下，利用大型三維建模軟件Pro/ENGINEER建立了包括進(jìn)水管、葉輪、蝸殼及出水管的離心泵整機(jī)流道模型，運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對(duì)該離心泵在不同葉片數(shù)、不同工況下進(jìn)行了流動(dòng)數(shù)值計(jì)算。 通過數(shù)值模擬計(jì)算，得到了離心泵內(nèi)大量的流場(chǎng)信息，包括各區(qū)域的速度矢量圖及壓力分布圖等。通過對(duì)設(shè)計(jì)工況下的整機(jī)流場(chǎng)，不同工況下的葉輪前后蓋板側(cè)、葉片壓力面和吸力面?zhèn)?，蝸殼?nèi)部和各斷面以及不同葉片數(shù)下的整機(jī)流

3、場(chǎng)等區(qū)域的分析表明：整個(gè)流場(chǎng)內(nèi)的速度壓力分布與理論分析基本上是一致的，并捕捉到了一些不良流動(dòng)現(xiàn)象，如旋渦和回流等，驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的可靠性。并根據(jù)揚(yáng)程、軸功率及效率等外特性參數(shù)的計(jì)算值，預(yù)測(cè)了不同葉片數(shù)（3～6片）的離心泵的特性曲線，與試驗(yàn)曲線對(duì)比發(fā)現(xiàn)，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值趨勢(shì)基本一致，其中揚(yáng)程預(yù)測(cè)值相互間偏差較大；軸功率預(yù)測(cè)值均比試驗(yàn)值偏小；效率預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值最為接近。 本文采用數(shù)值模擬研究方法，不受實(shí)驗(yàn)條件限制，可以得到更為充分的