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(1.上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093; 2.上海理工大学 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海 200093; 3.上海船舶设备研究所,上海 200031)

叶片包角对离心泵流场及脉动特性的影响

谢志宾1,陈二云1,2,丁京涛1,杨爱玲1,李国平3

(1.上海理工大学 能源与动力工程学院,上海200093;2.上海理工大学 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海200093;3.上海船舶设备研究所,上海200031)

针对离心泵非定常流动压力脉动特性,采用滑移网格的大涡模拟技术对叶片包角分别为95°,100°,105°,108°的4副叶轮进行数值模拟.分析了叶片包角对离心泵水力性能、叶轮出口“射流-尾迹”、测点压力脉动频谱特性和叶轮径向力的影响关系.结果表明:随着包角的增大,离心泵的水力性能下降;包角适当增大,会使叶轮射流-尾迹流动结构变弱.在设计工况下,蜗舌附近测点压力脉动最大;在蜗壳螺旋段压力脉动强度沿流动方向逐渐变弱,而在叶轮流道内压力脉动沿流动方向逐渐增强,在叶轮出口处达到最大;而离心泵叶轮所受径向力随着包角的增大而减小,适当地增大包角可以提高离心泵运行的可靠性.

叶片包角; 射流-尾迹; 压力脉动; 径向力

离心泵是一种将机械能转换成流体动能和压能的通用机械,在国民生产中占有重要地位[1].离心泵在运行过程中,由于非对称的蜗壳结构、叶轮的高速旋转及其内部流动的非定常激励力影响,使得离心泵内部产生周期性的压力脉动,这将引起振……