離心泵內(nèi)部流場(chǎng)三維數(shù)值模擬.pdf

1、離心泵在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多部門有著廣泛的應(yīng)用，是一種重要的水力機(jī)械。離心泵內(nèi)部流動(dòng)特性的研究對(duì)于泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善運(yùn)行特性具有重要影響。實(shí)現(xiàn)離心泵內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值模擬，不僅具有理論意義，更具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。 本文采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試及數(shù)值分析方法對(duì)離心泵的外特性及內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了比較全面的研究，建立了較為完善的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)CFD分析模型，計(jì)算過(guò)程中采用了非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，在三維時(shí)均N-S方程的基礎(chǔ)上，分別應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型、RN

2、Gk-ε模型和SSTk-ω模型對(duì)離心泵內(nèi)部二維湍流流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果顯示，三種湍流模型得到的結(jié)果較為相似，其中RNGk-ε模型計(jì)算得到的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值偏差最小。在設(shè)計(jì)工況及其附近工況時(shí)，數(shù)值計(jì)算得到的外特性曲線與實(shí)驗(yàn)得到的外特性曲線比較吻合。遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)工況時(shí)，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性下降，尤其在小流量工況差別相對(duì)較大。最后對(duì)設(shè)計(jì)工況下模擬得到的流場(chǎng)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)果表明，設(shè)計(jì)工況下計(jì)算得到的內(nèi)部流場(chǎng)與實(shí)際情況十分相符，說(shuō)明計(jì)算的設(shè)置條件選擇