基于CFD的轴流泵针对性设计与试验

来源：农业机械学报杂志2015年第8期北京时间：

作者：周济人,汤方平,石丽建,谢荣盛,周捍珑

单位：扬州大学,扬州大学,扬州大学,扬州大学,扬州大学,

摘要：凌城抽水站各运行工况下的扬程范围变化比较大，在对该泵站轴流泵选型分析时发现，南水北调同台测试中的水力模型能够满足其运行的基本要求，但均有其不合理性：高效区扬程满足设计扬程时，最高扬程缺少安全余量；最高扬程满足时，高效区扬程偏离设计扬程，效率偏低。基于CFD计算对凌城站水力模型进行针对性设计，通过改变叶栅稠密度和翼型安放角，采用多工况优化设计的方法，使得最终设计方案能够满足凌城站的运行要求。然后对水力模型的最终设计方案进行泵段数值模拟研究，数值模拟结果表明该针对性设计的水力模型效率较高，同时兼顾到凌城站最高扬程的要求。最后对针对性设计的水力模型进行泵段试验，试验结果表明基于CFD的轴流泵水力模型的针对性设计是准确的、可靠的，针对凌城站设计的水力模型确实能够更好地满足该泵站的特殊水位要求。同时也说明，对于大型泵站的更新改造，水泵水力模型的针对性设计研究是必要的。

关键词：轴流泵;针对性设计;数值计算;试验

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51376155）、“十二五”农村领域科技计划资助项目（2012BAD08B03-2）、江苏省高校自然科学研究重大项目（11KJA570001）和江苏高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）