马逢伯

(中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司，黑龙江 大庆 163711)

1 中比转速离心水泵技术参数以及数字模型的建立

1.1 技术参数

某中比转速离心水泵额定流量Qd=130 m3/h，工作转速n=1 450 r/min，额定扬程H=21 m。本文利用CFturbo生成了该水泵主要零件的三维模型【1】。为了获得更准确的分析结果，采用UG软件对模型进行了优化，将叶轮进口和蜗壳出口按实际情况进行了延伸。图1为叶片包角φ=122°时的离心泵主要零件模型【2】。

图1 离心泵三维模型示意

1.2 网格划分

计算流体动力学CFD中要想得到正确的计算结果，需要对模型进行合理的网格划分，来模拟流体真实流动的情况。网格划分质量也决定着计算的精度与收敛性。为了兼顾计算精度与稳定性，本文在对模型进行网格划分时采用了非结构性网格，并在影响分析结果程度较大的位置(例如进、出口以及叶轮表面和隔舌等位置)进行了网格加密，这样不仅提高了计算的精度，也有效控制了网格划分的总数【3】。

建立离心泵模型时的叶片包角为122°，出口安放角为27°。对模型进行网格划分，其中进口段网格总数308 491，叶轮网格总数800 721，蜗壳网格总数826 256，出口段网格总数325 882【4】。

2 计算方法及边界条件

为了更加符合离心泵的实际工况，采用标准RNGκ-ε湍流模型，进口边界条件选取总压恒定，压力为101 325 Pa；出口边界条件选取质量流量。叶轮作为旋转部件，转速1 450 r/min，采用GGI模式分析离心泵工作时的流体运动对主要工作参数的影响，并对收敛精度为10-6时的5种工作状态进行分析和计算。……