基于CFD计算的轴流泵改型设计和效果

来源：农业工程学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：石丽建,汤方平,谢荣盛,齐立龙,杨正东,

摘要：为了解决南水北调淮安二站改造工程中，水泵水力模型TJ05-ZL-02与现场土建结构存在的轮毂比不对应的问题，该文基于CFD数值计算针对淮安二站主水泵进行改型分析研究。将轮毂比为0.4的TJ05-ZL-02水力模型改成轮毂比为0.4667的新模型，确保改型之后的水泵模型跟TJ05-ZL-02水力模型性能相似，能够满足淮安二站调水、排涝的工程要求，同时应适当减小流量系数，适当降低高效区扬程。在改型设计时，研究主要设计参数对轴流泵性能的影响，控制叶片性能变化的方向，采用CFD数值计算的方法，对设计参数改变后的轴流泵水力性能进行验证，确定最终的改型设计方案。通过数值模拟对TJ05-ZL-02和改型的最终设计方案进行泵装置性能研究。最后将改型方案的模型泵装置试验结果与数值模拟结果对比，近一步对改型方案的可行性进行论证分析。研究结果表明：改型后轴流泵性能高效区扬程和流量，完全能够满足淮安二站运行要求；改型后轴流泵装置效率超过了70%，而原先淮安二站运行效率仅有54%，效率提高近20%，提高了调水性能，节约了运行成本；同时研究成果对今后的轴流泵改型设计具有重要的指导意义。

关键词：泵, 设计, 数值计算, 轴流泵, 叶片, 轮毂比