刘厚林,杜 辉,董 亮,吴贤芳,刘东喜

(江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江 212013)

离心泵蜗壳内压力脉动特性数值分析

刘厚林,杜 辉,董 亮,吴贤芳,刘东喜

(江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江 212013)

为揭示离心泵蜗壳流道内的压力脉动变化规律,采用雷诺时均方法(RANS),对3种工况下的离心泵内部三维非定常湍流流场进行数值计算,分析同一蜗壳断面不同位置以及沿蜗壳周向不同点的压力脉动特性。结果表明:蜗壳流道内具有非常明显的压力脉动,在各种工况下压力脉动的主频均是叶片通过频率;同一蜗壳断面上的压力脉动从蜗壳底部到蜗壳背面先减小后增大,蜗壳底部监测点的高频脉动成分较多;沿蜗壳周向,随着圆周角的增大,压力脉动减弱,隔舌附近压力脉动幅度最大,且高频脉动成分明显增加。

离心泵;蜗壳隔舌;压力脉动;雷诺时均法;数值分析

离心泵的空间非对称结构使其内部流动呈现出复杂的非定常特性,这种特性使泵在产生静态压力分量的同时还会产生动态压力分量,也就是压力脉动[1]。

压力脉动在泵内是有害的,会引起泵系统及其设备的振动和噪声,严重时会损坏设备[2]。因而对蜗壳内部压力脉动特性进行研究有助于掌握泵内压力脉动发生和发展的特点,为泵的设计提供参考,从而提高泵和系统运行的稳定性。

获取压力脉动数据的最直接方法是进行试验测试,但是实际操作中受限于泵的体积等因素,实施起来具有很大的技术难度,且周期长,成本高[3]。……