常书平，姚丁元，李昆鹏，方先进

(1. 中国人民解放军63983部队， 江苏 无锡 214035； 2. 广州船舶及海洋工程设计研究院， 广东 广州 510250)

混流泵具有流量和扬程变化范围大、高效区宽、抗空化能力强、结构紧凑等优点，在农田灌溉、防洪排涝、海水淡化、水利工程、船舶推进等领域应用广泛[1-2].叶轮是混流泵的核心做功部件，其性能好坏对混流泵总体性能优劣起到决定性作用.近年来，更接近叶轮内部实际流动规律的先进三元反问题设计方法在泵类流体机械领域的应用逐步增多[3-5]，并取得较好的效果.为提高混流泵叶轮三元反问题设计质量的可控性，一些学者开展了载荷分布[6-7]、出口环量分布[8-10]、叶片进口边与出口边形状[11-12]等相关控制参数对叶轮性能的影响研究，积累了不少经验.

轮毂与轮缘是决定叶片子午面形状的重要参数，其微小的变动都可能造成叶轮整体形状的改变，同时对内部流场产生影响.文中基于一种无黏与有黏迭代的叶轮三元反问题设计方法，以某一比转数ns=449的混流泵叶轮设计为研究对象，在保持其他控制参数不变的情况下，分别改变轮毂与轮缘形状参数设计出系列叶轮.通过求解雷诺时均的Navier-Stokes方程，对泵内部流场进行数值模拟和分析，为混流泵叶轮优化设计提供一定的依据.

1 叶轮三元反问题设计

1.1 三元反问题设计方法

采用一种无黏与有黏迭代的叶片三元反问题设计方法，假定流动定常、无黏、不可压缩且叶轮进口来流无旋，不考……