张德胜 刘俊龙 耿琳琳 石 磊 张俊杰

(江苏大学流体机械工程技术研究中心， 镇江 212013)

斜流泵小流量工况压力脉动数值模拟与实验

张德胜 刘俊龙 耿琳琳 石 磊 张俊杰

(江苏大学流体机械工程技术研究中心， 镇江 212013)

基于标准的Smagorinsky亚格子尺度模型，对斜流泵全流场进行大涡模拟并结合压力脉动实验对小流量工况下的压力脉动和内部流场进行研究。实验结果表明，叶轮进口处的脉动幅值最高，随着流量的降低压力脉动幅值逐渐增加，不同工况下叶轮进口、叶轮出口、导叶进口的压力脉动主频为叶频，但导叶出口脉动主频随着流量的变化而变化。大涡模拟表明，0.8Qopt工况下叶轮进口流动状态较好，叶轮进口轴面速度变化较小，而在0.4Qopt工况下叶轮进口流动状态较复杂，轴面速度变化较大,0.4Qopt工况时叶轮进口冲角增加以及受到相邻叶片叶顶泄漏流的影响，在t*=0.041 6时叶片进口吸力面已发生流动分离，当叶轮从t*=0.041 6旋转到t*=0.124 9时，叶片吸力面流动分离加剧，轮缘处的轴面速度明显升高，同时分离涡的旋转强度也逐渐增强，导致该区域的静压下降，逆压梯度上升，促使回流的产生，当回流到达叶片进口时进口处的静压逐渐恢复，因此叶轮进口流动分离是引起叶轮进口压力脉动幅值增加的重要因素。

斜流泵； 小流量工况； 压力脉动； 数值模拟

引言

导叶式混流泵又称斜流泵，具有流量大、抗汽蚀性能良好、高效区范围广等优点，因此广泛应用于农业排灌、南水北调工程、电站冷却系统等。……