不同沙粒质量分数对离心泵内空化流动发展的影响

作     者：俞佳阳 员康 韩向东 袁瑛琳 李超 于方艳 赵伟国 Yu Jiayang;Yun Kang;Han Xiangdong;Yuan Yinglin;Li Chao;Yu Fangyan;Zhao Weiguo

作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 中国兵器工业试验测试研究院西安710116 南昌理工学院建筑工程学院南昌330044 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第6期

页      面：11-15,46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：国家自然科学基金资助项目(52169018) 江西省教育厅重点项目(GJJ2202702) 

主　　题：空化流动 沙粒质量分数 离心泵 影响规律 机理 

摘      要：为系统研究不同沙粒质量分数对离心泵内空化流动演化发展的影响,针对沙粒质量分数分别为1%、3%、5%与7%下的空化流动,采用SST k-ω湍流模型与Schnerr-Sauer空化模型,通过Fluent有限元软件,开展数值仿真,获取影响规律并揭示相应的机理。研究结果表明,随着沙粒质量分数从1%增加至7%,叶轮内空泡的分布范围持续变大,对应的空泡体积分数变高,临界空化余量与空化充分发展阶段的空化余量均不断变大。沙粒质量分数的增加显著促进离心泵内空化流动的发展。随着沙粒质量分数的增加,空化核子的数目不断增多,压力逐渐变小,湍动能持续增强,流线紊乱程度变强,在其综合影响下,沙粒显著促进空化流动在离心泵内的发展。且随着沙粒质量分数的增加,空化柔度值小于0的范围增加,空化柔度的振幅变化更加剧烈,稳定性整体减弱。