时序效应对导叶式离心泵内部压力脉动影响的数值分析

来源：机械工程学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：王文杰, 袁寿其, 裴吉, 张金凤, 袁建平

单位：江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心 镇江 212013

摘要：为了研究时序效应对导叶式离心泵内部非定常压力脉动的影响，基于雷诺时均(Reynolds averaged Navier-Stokes, RANS)方程，在0.6Qd、1.62Qd两个非设计工况下，应用SST k-ω湍流模型对导叶在一个栅距内的5个不同时序位置下泵内部流动进行三维非定常数值计算，得到导叶和蜗壳流道内压力脉度强度分布随不同导叶时序位置的变化规律，结果表明，导叶时序效应对叶轮与导叶的动静干涉引起的压力脉动强度影响较明显；在导叶靠近进口的吸力面区域和导叶喉部区域存在着较大的压力脉动强度；压力脉动强度沿着导叶流道向下游传播并逐渐减弱；导叶时序效应对蜗壳平面的压力脉动强度影响非常明显，压力脉动强度呈现不规律分布；当在小流量0.6Qd工况时，当导叶时序位置为C3时，导叶内压力脉动强度最大值为0.44，而当导叶时序位置为C2和C4时，压力脉动强度最大值分别为0.24和0.22；当在大流量1.62Qd工况时，当时序位置为C2时，压力脉动强度最大值为0.87，而当时序位置为C1和C4时，压力脉动强度最大值为分别为0.72和0.77；在非设计工况下，蜗壳内的压力脉动强度相对导叶的压力脉强度较弱。C4时序位置能减小余热排出泵运行中的压力脉动强度，从而提高泵的稳定性，为导叶的安装位置提供参考。

关键词：导叶,动静干涉,离心泵,时序效应,压力脉动强度；

基金资助：江苏高校优势学科建设工程、国家科技支撑计划(2011BAF14B04)、国 家自然科学基金(51239005、51349004)和江苏大学高级人才启动基金 (13JDG084)资助项目