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叶片数对离心泵小流量工况空化特性的影响

农业机械学报 2015年第4期46卷 21-27页

作者：付燕霞袁寿其袁建平周帮伦王鹏江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

为研究小流量下离心泵的空化特性,采用ANSYS CFX 14.5,基于k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,以3种叶片数叶轮的IS50-65-160型离心泵为研究对象,对其内部空化流动分别进行了数值模拟。为了提高数值计算准确性,进行了网格无关性分... 详细信息

为研究小流量下离心泵的空化特性,采用ANSYS CFX 14.5,基于k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,以3种叶片数叶轮的IS50-65-160型离心泵为研究对象,对其内部空化流动分别进行了数值模拟。为了提高数值计算准确性,进行了网格无关性分析,且从泵空化性能、叶轮所受扭矩及轴向力分析了叶片数对泵小流量下空化特性的影响规律。研究结果表明:当叶片数从4增加至8时,离心泵扬程增加,但其效率变化较复杂。小流量工况下,随着空化系数降低,各叶片数叶轮扭矩与泵扬程均不同步地发生陡降,且出现相似地匍匐下降规律;当扬程下降3%后,各叶轮所受轴向力的大小几乎恒定;单个叶片流道的空泡体积出现突增,明显较其他叶片流道大,各叶片流道空泡分布极不对称。研究发现,离心泵扬程及扭矩匍匐下降特性很可能与不对称叶片空化相关。

关键词：离心泵小流量工况叶片数空化性能空泡体积分数数值模拟

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水泵水轮机泵工况下内部空化特性分析

热能动力工程 2017年第10期32卷 84-89页

作者：李琪飞张建勋刘萌萌刘谦兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

为研究空化条件下水泵水轮机泵工况的内部空化特性,基于ANSYS CFX(有限元分析)软件采用k-ε湍流模型、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程,对某抽水蓄能电站模型机进行了全流道非定常空化流动数值计算。根据模拟结果预测了水泵水轮机... 详细信息

为研究空化条件下水泵水轮机泵工况的内部空化特性,基于ANSYS CFX(有限元分析)软件采用k-ε湍流模型、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程,对某抽水蓄能电站模型机进行了全流道非定常空化流动数值计算。根据模拟结果预测了水泵水轮机泵工况工作无空化时的能量特性和空化发生时的空化性能,并与试验数据对比。结果表明:流场数值计算成功地捕获到了空化发生、发展及空间演变过程;随着空化数的变化,空泡在叶片背面进口附近产生,然后沿着流线向叶轮出口扩散,并随着流道过流面积的增大向叶片工作面扩展,直接影响叶片上的压力分布和叶片中间流线上叶片载荷分布;在空化严重时,会造成叶轮流道内流动紊乱和严重堵塞,导致效率的大幅下降,对机组安全稳定运行非常不利。

关键词：水泵水轮机泵工况空化流动空泡体积分数数值模拟

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微型高速泵内空化流动的数值分析

华东理工大学学报（自然科学版） 2016年第1期42卷 141-148页

作者：李业强赖焕新华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

以一台单级微型高速离心泵为研究对象,对其内部空化流动进行全流场数值模拟,分析了3种流动系数和不同空化数时该离心泵叶片流道内的空泡、静压以及相对速度分布规律。研究结果表明:空泡最先在叶片吸力侧前缘产生,该空泡区随着空化数的... 详细信息

以一台单级微型高速离心泵为研究对象,对其内部空化流动进行全流场数值模拟,分析了3种流动系数和不同空化数时该离心泵叶片流道内的空泡、静压以及相对速度分布规律。研究结果表明:空泡最先在叶片吸力侧前缘产生,该空泡区随着空化数的减小沿着叶片吸力侧向出口尾缘迁移和扩大,且呈非对称分布。在相同空化数下,随着流量系数的增加叶片流道内的空化区域变大;叶片吸力侧中间区域出现低速区并在叶片间流道内发展,同时,叶片尾缘处的高速区向叶轮内延伸,表明空泡造成叶轮内流道的堵塞,阻碍液体的流动;在叶片吸力面侧,空泡体积分数的最大值主要分布在叶片中间靠近轮毂的位置,而在压力面侧位于叶片前缘的机匣附近。初步建立了关于微型高速离心泵内空泡流动的一个较完整的认识。

关键词：微型高速离心泵静压分布空化流动空泡体积分数

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快堆二回路钠泵空化性能预测与分析

甘肃科学学报 2018年第4期30卷 100-107页

作者：杨从新余长虹于洪昌牛红军兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050 沈阳鼓风机集团核电公司辽宁沈阳110020

快堆二回路钠泵的空化性能是影响四代核电安全运行的关键因素。为确定不同工况下,预测快堆二回路钠泵空化性能更准确的空化模型,并为其空化性能的提升提供重要参考,采用RNGk-ε湍流模型及Zwart-Gerber-Belamri和Schnerr&Sauer空化模型,... 详细信息

快堆二回路钠泵的空化性能是影响四代核电安全运行的关键因素。为确定不同工况下,预测快堆二回路钠泵空化性能更准确的空化模型,并为其空化性能的提升提供重要参考,采用RNGk-ε湍流模型及Zwart-Gerber-Belamri和Schnerr&Sauer空化模型,对0.3qd^1.2qd流量范围内的5个工况点进行非定常数值计算,分析不同工况下更准确的空化模型对应的内流场。结果表明:扬程突降前,设计工况和大流量工况,扬程计算值大于试验值,小流量工况相反,设计工况误差最小。随着流量增大,临界空化余量先减小后增大;扬程与临界空化余量的预测值:设计工况附近,Schnerr&Sauer空化模型更接近试验值,远离设计工况时,Zwart-Gerber-Belamri空化模型更接近试验值。空化域越靠近叶轮出口,对流场参数影响越大;空化发生在叶片工作面,扩散速度比发生在背面大的多;流量越大,空化对流场参数的影响越大。

关键词：空化 Zwart-Gerber-Belamri空化模型 Schnerr&Sauer空化模型空泡体积分数