立式轴流泵装置内流瞬变特性数值分析

来源：水资源与水工程学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：徐贵颖，王暴，王振华，栾逸，单秋雯，杨帆

单位：（1.扬州大学水利科学与工程学院,2.宿迁市湖滨新区农村工作局,3.江苏省水利勘测设计研究院有限公司

摘要：为明确立式轴流泵装置内流瞬态变化特性，采用计算流体动力学（CFD）方法求解泵装置全流道内流场，并结合物理模型试验验证数值模拟的可靠性，得到不同流量工况下泵装置叶片区的瞬态流动特性。结果表明：叶轮进口偏流角较大的区域主要集中于叶轮前缘附近且随叶轮旋转呈动态变化，叶轮出口偏流角由轮毂向轮缘逐渐增大，导叶体出口偏流角较大的区域为导叶片尾缘周向位置。1.2Qbep工况时，叶轮进口轴向速度分布均匀度为89.5%，速度加权平均角为82.9°；当流量从0.8Qbep增加至1.2Qbep时，导叶体出口平均速度环量降低了12.1%；在流量工况为0.8Qbep~1.2Qbep范围内，平均速度环量的最小值为4.7 m2/s，此时流量为1.2Qbep。导叶体出口的涡结构特征显著，从导叶体进口到出口涡结构数量增多，涡体积减小，涡结构的合速度降低显著。

关键词：轴流泵,泵装置,叶片,内流场,瞬态特性,数值分析

基金资助：江苏省高校自然科学研究重大项目（20KJA570001）；扬州市科技计划项目（YZ2022192）；江苏省水利科技项目（2022074）；扬州大学“青蓝工程”项目（扬大人资［2023］40号）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX24_2242)