【摘要】：為探討多級(jí)離心泵在側(cè)向來流及高速旋轉(zhuǎn)下葉輪之間的影響,針對(duì)某5級(jí)離心泵展開研究.基于標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型、雷諾時(shí)均N-S方程和Frozen交界面模型,運(yùn)用大型商用CFD軟件對(duì)1臺(tái)5級(jí)離心泵裝置進(jìn)行了三維流動(dòng)數(shù)值模擬研究.計(jì)算結(jié)果表明:同流量工況下除首級(jí)葉輪外隨著葉輪級(jí)數(shù)的增加,葉輪室進(jìn)口斷面的渦量、徑向不平衡力也隨之增大,增幅變小;不同工況下隨著流量的增大,各級(jí)葉輪進(jìn)口渦量相應(yīng)增大,葉輪徑向不平衡力減小;側(cè)向進(jìn)水的吸入段影響了首級(jí)葉輪及后面各級(jí)葉輪的速度分布,進(jìn)而影響到葉輪通道內(nèi)部的壓力分布,最終引起多級(jí)離心泵各通道內(nèi)流場不對(duì)稱,進(jìn)一步引起各葉輪的受力不均;后面葉輪各葉片表面的壓力分布之間差別大于前面葉輪葉片,這是徑向不平衡力分布差異的主要原因.對(duì)比數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算結(jié)果整體偏大,在設(shè)計(jì)工況下比小流量工況吻合要好,揚(yáng)程誤差最小值1.78%出現(xiàn)在設(shè)計(jì)工況下,最大值7.17%出現(xiàn)在小流量工況下.計(jì)算結(jié)果能為多級(jí)離心泵的設(shè)計(jì)與裝配提供較好的指導(dǎo)意義.
[Abstract]:In order to investigate the influence of multi-stage centrifugal pump between lateral flow and high-speed rotating impeller, a 5-stage centrifugal pump was studied. Based on the standard k-蔚 turbulence model, Reynolds time averaged Navier-Stokes equation and Frozen interface model, a three-dimensional numerical simulation of a 5-stage centrifugal pump unit was carried out by using large-scale commercial CFD software. The calculation results show that with the increase of impeller series, the vorticity and radial unbalance force of the inlet section of the impeller chamber increase with the increase of the impeller series in the same flow condition, and the increase of the radial unbalance force becomes smaller. With the increase of flow rate in different working conditions, the inlet vorticity of the impeller increases correspondingly, and the radial unbalanced force of the impeller decreases. The suction section of the lateral inlet affects the velocity distribution of the first stage impeller and the rear stage impeller, and then affects the pressure distribution inside the impeller channel, and finally causes the asymmetry of the flow field in each channel of the multi-stage centrifugal pump. Further causes the force of each impeller to be uneven; The difference of pressure distribution between each blade surface of the rear impeller is greater than that of the front impeller, which is the main reason for the difference of radial unbalanced force distribution. Compared with the numerical results and the experimental results, the calculated results are larger than those of the small flow conditions. The minimum head error value of 1.78% appears in the design condition and the maximum value of 7.17% appears in the small flow condition, which is better than that of the small flow condition. The calculated results can provide a good guidance for the design and assembly of multi-stage centrifugal pump.
【作者單位】： 揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動(dòng)力工程學(xué)院;浙江水利水電學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院;大同市賽誠機(jī)車設(shè)備有限責(zé)任公司西安分公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51376155) 江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK20150457) 中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2016M591932) 浙江省水利廳科技項(xiàng)目(RB1718)
【分類號(hào)】：TH311

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本文編號(hào)：2435957