潘张宇，顾丽琼，顾梅芳，陈新华

(1.江阴市白屈港水利枢纽管理处，江苏 无锡 214431；2.江阴市水利工程公司，江苏 无锡 214400；3.江阴市重点水利工程建设管理处，江苏 无锡 214431；4.江阴市南闸水利农机服务站，江苏 无锡 214431)

0 引 言

轴流泵是叶片泵的一种，依靠叶片的旋转将机械能传递给流体，本身结构为三维空间扭曲状，给加工和制造带来一定的困难，使得轴流泵产品在不同的加工精度和使用环境下表现出一定的性能差别。轴流泵的性能不仅取决于基本翼型及叶片本身参数，而且受到加工影响较为明显，大量工程实例也证明壁面粗糙对性能影响较大。如高军甲[1]对输油离心泵叶轮进行电解抛光后，大幅降低粗糙度，效率提高了5%；冯建军[2]、王川[3]等也进行过类似的研究得到相应的结论。文献[4-10]通过数值模拟及实验的方法探讨了壁面粗糙度对流体机械的性能影响，赵斌娟[4]发现0.2 mm壁面粗糙度对某离心泵影响最大；付飞[11]系统总结了近年来关于旋转机械在表面粗糙度取得的研究进展。研究表明，壁面粗糙度加剧了壁面附近的湍流现象，边界层变得更薄[12]。通常将壁面粗糙度模型简化为等效沙粒粗糙度模型进行仿真计算，通过设置不同壁面粗糙度，观察外特性的变化关系。在轴流泵的研究中，往往将壁面简化为光滑壁面，与实际存在一定的差别，现有研究也探讨了不同粗糙度对外特性的影响，但是对内部流场结构的影响确少有报道。本文采用全结构化网格，结合沙粒粗糙度模型和标准κ-ε湍流模型进行轴流泵三维数值模拟计算，并分析不同壁面粗糙度对轴流泵内流场的影响规律。……