基于修正PANS模型的轴流泵空化特性数值模拟
Cavitation characteristics of axial-flow pump based on modified partially-averaged Navier-Stokes model作者机构：南京航空航天大学金城学院江苏南京211100 河海大学能源与电气学院江苏南京211100 南水北调东线江苏水源有限责任公司扬州分公司江苏扬州225000
出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)
年 卷 期：2022年第40卷第12期
页 面：1204-1211页
核心收录：
学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境]
基 金：国家自然科学基金资助项目(51979086 51839008)
摘 要：为了研究轴流泵空化问题,利用CFX软件二次开发技术对湍流模型进行了修正,通过编写CCL语言实现了PANS模型中参数f_(k)的动态定义,使其可以瞬时地根据当地网格条件和湍流长度尺度修改其值;利用修正后的湍流模型对轴流泵全流道进行空化数值计算,得出临界汽蚀余量为5.37 m,经试验可知,实际临界汽蚀余量为5.68 m,两者误差是由试验条件及试验系统引起的,且在合理范围内,并通过拍摄空泡图验证了该湍流模型在轴流泵空化计算中的可靠性.分析数值计算结果,得出了不同工况下轴流泵的空化特性,随着汽蚀余量的减小,轴流泵叶轮内空泡体积分数变大,涡量变大,叶片表面压力和流速在空泡产生和溃灭的位置处发生相应波动;随着流量的增大,轴流泵临界汽蚀余量减小,空泡分布的整体量变大,叶轮内部湍动能值变大,湍流耗散变严重,这与空化的发生和溃灭有直接关系.
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