弯管进口对混流泵径向载荷影响的数值分析-江苏大学.PDF

２０１３年６月 第３１卷　第６期 　 Ｊｕｎｅ２０１３ Ｖｏｌ．３１　 Ｎｏ．６ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８５３０．２０１３．０６．００２ 弯管进口对混流泵径向载荷影响的数值分析 欧鸣雄，施卫东，田飞，张德胜，卢熙宁 （江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏 镇江２１２０１３） 欧鸣雄 摘要：为研究弯管进口对混流叶轮动态性能的影响，在Ｆｌｕｅｎｔ６３平台上，采用压力－速度修正 的ＳＩＭＰＬＥＣ方法求解时均化的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，同时计算采用修正的ＲＮＧｋ－ 湍流模型， ε 对于安装在弯管后３倍管径处及直管段的混流泵性能和径向力特性进行分析．通过定常流场分 析，对叶轮进口前轴向速度分布进行对比．结果表明：采用弯管进口的叶轮进口流道在转弯平面 内的轴向流速分布差异明显，而弯管与直管进口情况下的混流泵水力性能基本一致，并与试验 结果的趋势相吻合．设计工况下的非定常分析表明，直管进口的混流泵叶轮径向力定常分量几 乎为零，而采用弯管进口的混流泵叶轮径向力定常载荷显著增大，尤其是叶频段的非定常分量 增大明显，而由动静干扰引起的非定常分量基本不变． 关键词：混流泵；弯管进口；性能；径向力；数值模拟 中图分类号：Ｓ２７７．９　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４－８５３０（２０１３）０６－０４６６－０５ 　　　 欧鸣雄，施卫东，田飞，等．弯管进口对混流泵径向载荷影响的数值分析［Ｊ］．排灌机械工程学报，２０１３，３１（６）：４６６－４７０． Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｅｆｆｅｃｔｏｆｂｅｎｄｉｎｌｅｔ ｏｎｒａｄｉａｌｆｏｒｃｅｏｆｍｉｘｅｄｆｌｏｗｉｍｐｅｌｌｅｒ ＯｕＭｉｎｇｘｉｏｎｇ，ＳｈｉＷｅｉｄｏｎｇ，ＴｉａｎＦｅｉ，ＺｈａｎｇＤｅｓｈｅｎｇ，ＬｕＸｉｎｉｎｇ （ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＦｌｕｉｄＭａｃｈｉｎｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｂｅｎｄｉｎｌｅｔｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｉｘｅｄｆｌｏｗｉｍｐｅｌｌｅｒｓ， ａｄｏｐｔｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒａｄｉａｌｆｏｒｃｅｏｆｍｉｘｅｄｆｌｏｗ ｉｍｐｅｌｌｅｒｓｉｎｓｔａｌｌｅｄａｔｔｈｅｐｏｉｎｔｏｆｔｈｒｅｅｐｉｐｅｄｉａｍｅｔｅｒｌｏｎｇａｗａｙｆｒｏｍｔｈｅｂｅｎｄａｎｄｏｎｔｈｅｓｔｒａｉｇｈｔｐｉｐｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｆｔｅｒｓｔｅａｄｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅ ａｘｉａｌｓｐｅｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｔｔｈｅｉｍｐｅｌｌｅｒｉｎｌｅｔ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｘｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｔｔｈｅｉｎ ｌｅｔｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｂｅｎｄｐｌａｎｅｗｉｔｈｂｅｎｄｉｎｌｅｔ，ｂｕｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｐｕｍｐｓｗｉｔｈ ｓｔｒａｉｇｈｔｐｉｐｅｉｎｌｅｔａｎｄｂｅｎｄａｒｅｂａｓｉｃ