离心泵作透平多工况内流与能量转换特性

作     者：林通 谢京 谢仁华 LIN Tong;XIE Jing;XIE Renhua

作者机构：江西应用技术职业学院机械与电子工程学院江西赣州341000 浙江理工大学流体传输技术国家地方联合工程实验室浙江杭州310018 

出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)

年 卷 期：2021年第39卷第10期

页      面：994-1000页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ191344) 江西应用技术职业学院校级课题(JXYY-KJ-201709) 

主　　题：液力透平 性能预测 能量损失 流场计算 多工况 

摘      要：为揭示不同流量下离心泵作透平的能量转换特性,基于1台比转数为90的单级悬臂式离心泵,在透平工况下对其进行数值模拟,并结合试验验证了数值模拟的准确性.结果表明:叶轮是透平内水力损失的主要部件,叶轮内水力损失占比随流量的增大呈现出先减小后增大的变化趋势.设计工况(Q=80 m3/h)下,蜗壳、叶轮、腔体的水力损失占比分别为33.0%,35.1%,22.3%.通过对内流场中的流线分布和叶片进口速度三角形进行分析,揭示了不同工况下透平内流特性与水力损失之间的关系.设计工况下叶轮内流动均匀,无明显旋涡存在,在小流量工况下叶轮进口端面存在回流现象,旋涡出现在大流量工况叶片的吸力面.最后,采用拟涡能系数从能量的角度分析了不同工况内部流动的损失情况,进一步揭示了透平的能量转换机理.研究结果可为离心泵作透平的高效设计及实际现场运行调控提供参考.