驼峰区内混流式喷水推进泵失速状态判别研究

作     者：李恩达 李伟 施卫东 马凌凌 杨震宇 LI Enda;LI Wei;SHI Weidong;MA Lingling;YANG Zhenyu

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 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院江苏镇江212009 南通大学机械工程学院江苏南通226019 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2020年第51卷第9期

页      面：2643-2652页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 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(51679111,51579118,51409127) 国家重点研发计划项目(2017YFC0403703) 江苏省重点研发计划项目(BE2016319,BE2017126) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20161472) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 常州市农业支撑项目(CE20162004) 江苏大学高级专业人才科研启动基金资助项目(13JDG105) 

主　　题：混流式喷水推进泵 旋转失速 驼峰区 失速判别 涡动力学 

摘      要：为了对混流式喷水推进泵的驼峰区内失速状态进行判别,捕捉失速涡的位置、形态、尺度,基于RNG k-ε湍流模型对混流泵多工况下的内部流场进行数值计算。研究结果表明:伴随着旋转失速在叶轮流道内产生,混流式喷水推进泵扬程、效率皆呈现大幅度下降,能量损失严重;在叶轮进流面流动分离、出流面回流、旋转失速的综合作用下,混流式喷水推进泵在0.3Qdes^0.8Qdes的扬程曲线都呈现驼峰区特性;依据过流参数、内流特性、压力分布等评判指标对驼峰区各工况流动特性进行判别,明确了各工况下所对应的失速状态;通过捕捉初始失速工况下的失速涡,发现其紧附在叶片后缘吸力面侧,横跨整个叶轮流道,并有向下游叶片前缘延展趋势;失速状态下的来流在受到失速涡的卷吸效应及堵塞作用下,流动路径呈现多次偏折,部分来流在失速涡堵塞效应及泄漏流冲击的共同作用下,最终流向下游流道。