挡板长度对半螺旋吸入室内部流动及空化影响

作     者：付强 杨大伟 张吉来 史文浩 朱荣生 FU Qiang;YANG Dawei;ZHANG Jilai;SHI Wenhao;ZHU Rongsheng

作者机构：江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 中国核电工程有限公司北京100840 

出 版 物：《重庆理工大学学报（自然科学）》 (Journal of Chongqing University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2023年第37卷第10期

页      面：174-181页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金重点项目(U20A20292) 

主　　题：双吸离心泵 半螺旋型吸入室 挡板 空化 数值模拟 

摘      要：为改善半螺旋型吸入室对双吸离心泵的不利影响,探究了挡板长度对半螺旋吸入室内部流动及空化影响。采用3种挡板长度对比半螺旋吸入室水力性能,分析挡板对半螺旋吸入室双吸泵性能的影响。运用计算流场软件ANSYS CFX,采用SST湍流模型和基于Rayleigh-Plesset方程的空化模型,对双吸离心泵内部的半螺旋吸入室进行定常三维湍流全流道数值模拟。计算得到了半螺旋吸入室内部速度和压力变化分布图,进一步研究进入叶轮前的流态。结果表明:在0.8~1.2 Q的流量下,挡板末端越接近叶轮中心,在保持效率变化小于0.36%的情况下,其扬程逐步上升,幅度在1.2%~1.6%,同时改善了不切断型半螺旋吸入室隔舌处的流态。探究空化下不同有效的空化余量及其空化初生阶段的发展,发现挡板会导致空泡的初生阶段提前,但空化发展较缓慢,在扬程下降3%时,对应的有临界空化余量减小0.3 m。因此,增长挡板可以改善空化性能,在维持效率的情况下提高扬程,可为半螺旋型吸入室设计提供参考。