吴新 黄乾

摘要：基于设计完成的高扬程贯流泵模型，应用Ansys Workbench软件，对高扬程后置灯泡式贯流泵內部的流动情况及结构静应力进行数值模拟，模拟讨论了在不同工况下的高扬程贯流泵运行时的湍流流动，在小流量工况下，贯流泵内部流态紊乱，会产生噪音及空化等问题;继而采用单向流固耦合的方法，模拟不同工况下泵叶轮部分的流动情况，最大等效应力随半径减小而增大，应力集中出现于工作面与轮毂交接处，形变则随着半径增大而增大，其最大值出现在轮缘处。在进行高扬程贯流泵优化设计时，需注意小流量工况时的流动特性及叶轮根部的强度校核。

关键词：贯流泵;高扬程：数值模拟：单向流固耦合;结构应力

中图分类号：TV41

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2019.05.034

泵作为将机械能转化为液体动能以实现液体定向输送的动力装置，在许多领域得到了广泛应用[1]。泵的种类有很多种，每种泵有各自的作用和优势，其中贯流泵以效率高、结构紧凑、开挖的深度和平面尺寸较小、水力性能好见长。传统设计理论认为扬程大于5m的泵站应优先选用轴流泵或者混流泵，扬程小于5m的泵站则优先选用贯流泵。

轴流泵和混流泵机组都普遍存在以下缺点：①机组中有空间导叶，轴线的长度比较长，再加上出水流道的轴向高度，使立式泵装置的轴向高度过大，常会带来较多问题，如增加流道的水力损失、降低装置效率等;②机组泵轴过长，运行过程中摆动较大，从而降低了机组运行的稳定性。……