施高萍

(浙江水利水电专科学校,浙江 杭州 310018)

0 引 言

轴流泵由于扬程低、流量大,在浙江省大中型泵站中被广泛使用.按单座泵站统计,浙江省5座大型泵站,45座中型泵站中,轴流泵数量占水泵总数的2/3左右,以立式半调节为主,型号为ZLB,出水口直径主要为700 mm、900 mm[1].2009年浙江省启动了大中型泵站更新改造工作,故对轴流泵内部流动的分析与研究就显得尤为重要.

轴流泵内部的真实流动非常复杂,在绝大多数情况下,它是三维非定常湍流,常伴有分离、二次流、汽蚀和叶尖泄露等流动现象.由于实验装置和设备的限制,利用传统的实验方法不能很好掌握轴流泵内部的流动的真实情况.近年来,随着计算机技术的发展,使用Computational Fluid Dynamics(CFD)技术成为分析轴流泵内部流动的一种有效手段.为明确轴流泵内部湍流场分布情况,需要对轴流泵进行数值模拟,数值模拟过程及所需要采用的软件见图1[2-3].本文主要阐述在数值计算之前所需要做的工作,即全流道的三维造型及网格划分两部分内容.

图1 数值模拟过程

1 轴流泵全流道三维造型

三维实体模型是水力设计和轴流泵CFD之间的桥梁,一方面体现水力设计的结果,另一方面也是CFD研究的基础.轴流泵叶片表面一般是扭曲的,叶片的形状几乎决定了整个轴流泵的水力性能.因此,三维实体造型必须严格依据水力设计的结果得到,尤其是叶片造型,否则的话,数值模拟得到的结果就很难具有说服力.

本文所研究的轴流泵……