旋转失速条件下离心泵叶轮压力脉动特性研究

作     者：周佩剑 王福军 姚志峰 Zhou Peijian;Wang Fujun;Yao Zhifeng

作者机构：中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2015年第46卷第10期

页      面：56-61页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 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] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51139007 51321001) '十二五'国家科技支撑计划资助项目(2012BAD08B03) 

主　　题：离心泵 叶轮 旋转失速 压力脉动 大涡模拟 

摘      要：离心泵发生旋转失速时,失速团周期性地生成和脱落往往会诱发低频压力脉动,严重影响水泵的安全稳定运行。为研究离心泵旋转失速对压力脉动的影响,采用动态混合非线性SGS模型对一离心泵叶轮进行了大涡模拟,得到了叶轮内部流场和叶片上的压力脉动特性。对不同旋转时刻的内部流动进行分析,可以看到旋转失速团产生于叶片吸力面头部附近,沿圆周方向向叶片压力面运动,并逐渐衰减。对叶片上的压力脉动进行分析,发现当旋转失速发生以后,叶片上的压力脉动幅值远大于非失速工况。失速团对叶轮中的压力脉动有很大影响,叶片上的压力脉动频率以失速频率为主;叶片吸力面头部压力脉动幅值最大,并沿着水流方向,叶片上的压力脉动幅值依次减小。随着流量进一步减小,叶轮进入深失速工况,压力脉动主频幅值有所降低,而失速频率逐渐增大。