為了研究柱形輪轂型式循環(huán)水泵的水力及結(jié)構(gòu)性能,采用CFD軟件對循環(huán)水泵裝置進(jìn)行數(shù)值模擬和結(jié)構(gòu)計算,將其與傳統(tǒng)球形輪轂軸流泵的水力性能進(jìn)行對比分析,并通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的可靠性.結(jié)果表明:輪轂型式的改變主要對葉輪的水力性能產(chǎn)生影響,對導(dǎo)葉和進(jìn)出水流道的影響很小.在設(shè)計工況下,柱形循環(huán)水泵裝置的揚(yáng)程3.35 m,效率86.29%,最高效率86. 69%;而球形輪轂軸流泵裝置的揚(yáng)程3.19 m,效率85.63%,最高效率85.74%.2種型式的泵裝置揚(yáng)程相差約0.16 m,效率相差約0.66%,性能差距較明顯.柱形循環(huán)水泵的揚(yáng)程在全工況下均大于球型軸流泵;循環(huán)水泵的效率曲線在設(shè)計流量和大流量下均顯著高于軸流泵,在小流量下二者的效率曲線差別很小.循環(huán)水泵葉輪的最大應(yīng)力出現(xiàn)在葉輪進(jìn)口輪轂與葉輪連接區(qū)域,最大位移出現(xiàn)在葉片進(jìn)口靠近輪緣的位置;隨著流量的增大,葉片的最大應(yīng)力和最大位移均逐漸減小.研究結(jié)果可以為軸流泵的葉輪設(shè)計和發(fā)展提供參考依據(jù). 

【文章來源】：排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2020,38(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

葉輪三維模型圖

文中的計算模型由葉輪、導(dǎo)葉以及進(jìn)、出水管道4部分構(gòu)成．葉輪室、導(dǎo)葉網(wǎng)格數(shù)分別約50萬，80萬;進(jìn)、出水管道通過UG建模，使用ICEM劃分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)約40萬．圖2為模型各部位網(wǎng)格圖，各部件網(wǎng)格劃分完成后在CFX中裝配成計算模型，如圖3所示．圖3 泵裝置計算模型三維圖

圖2 計算區(qū)域網(wǎng)格劃分循環(huán)水泵網(wǎng)格的數(shù)量對于計算結(jié)果的準(zhǔn)確性有決定性影響，因此需進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性分析，分別對總網(wǎng)格數(shù)N=100萬，130萬，160萬，190萬，220萬，250萬的泵裝置在設(shè)計工況下進(jìn)行計算，如圖4所示．當(dāng)葉輪總網(wǎng)格數(shù)為190萬時，網(wǎng)格數(shù)的增加對效率影響很小，因此，為了減小計算工作量及網(wǎng)格數(shù)量對數(shù)據(jù)可靠性的影響，最終選取泵裝置N=220萬．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3051911