径向式导叶多级泵非定常压力脉动特性分析

作     者：王昊昱 王延锋 WANG Haoyu;WANG Yanfeng

作者机构：伊利诺伊理工学院美国芝加哥60616 河南工业大学机电工程学院河南郑州450001 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2024年第41卷第7期

页      面：44-52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：国家创新方法工作专项(2019IM020200) 国家科技部创新方法工作专项(2018IM020300) 上海市科技计划项目(20040501300) 

主　　题：径向式导叶多级泵 数值模拟 压力脉动 非定常流动 时频分析 

摘      要：为研究不同流量工况下径向式导叶多级泵内非定常压力脉动特性,文中以MD500-57×3型径向式导叶多级泵为研究对象,选取0.5Q,1.0Q和1.2Q这3种流量工况,运用ANSYS Fluent软件对研究对象的流体计算域进行了数值计算,通过数值计算结果与试验结果的对比分析,验证了数值方法和模拟结果的正确性与准确性,进而分析了各级叶轮进出口与各级导叶内的非定常压力脉动特性。结果表明:径向式导叶多级泵各级叶轮进口处流体压力脉动的主频以叶轮的叶频为主,主要受到本级叶轮的旋转作用影响;各级叶轮出口处压力脉动受到来流和本级叶轮旋转的共同作用,存在若干个以轴频的多倍频为频率的高频信号,且泵内流场的稳定程度影响着压力脉动源的传播与扩散;各级导叶进口处流体受本级叶轮旋转作用最为强烈,而沿着导叶流道方向的流体压力逐渐趋于平稳,但随泵级数的增加,导叶内流体压力在本级叶轮与其他级叶轮旋转作用的共同诱导下产生高频成分。