發(fā)布時(shí)間：2024-03-03 07:14

　　為研究輸水泵站泵裝置水力性能受葉片角度變化的影響,采用CFD方法模擬全流道泵裝置水力性能,分析設(shè)計(jì)流量工況下葉片角度變化對(duì)進(jìn)水流道、出水流道流動(dòng)及葉輪內(nèi)部流動(dòng)特性和水力性能的影響.結(jié)果表明:在設(shè)計(jì)流量工況下,葉片角度偏離設(shè)計(jì)工況角度,葉輪進(jìn)口近輪轂區(qū)存在回流、脫流;葉片角度偏離設(shè)計(jì)工況角度越大,進(jìn)水流道、出水流道內(nèi)水流流態(tài)越差,水力損失越大.當(dāng)葉片角度調(diào)節(jié)為-8°工況時(shí),與葉片角度-0°工況比較,進(jìn)水流道和出水流道水力損失相對(duì)值最大,分別為1. 28和2. 89,即葉片同等偏離角度下,出水流道水力損失增大幅度較進(jìn)水流道更加明顯.對(duì)比數(shù)值模擬結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果得出,在設(shè)計(jì)流量工況,葉片角度為0°時(shí),揚(yáng)程相對(duì)誤差為1. 2%,效率相對(duì)誤差為2. 1%,兩者吻合較好.

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1泵站單機(jī)組計(jì)算模型

泵站單機(jī)設(shè)計(jì)流量為8m3/s，設(shè)計(jì)揚(yáng)程為5.5m，以研究泵站單臺(tái)機(jī)組為計(jì)算模型，包括進(jìn)水延伸段、肘形進(jìn)水流道、葉輪、導(dǎo)葉、直管式出水流道、出水延伸段．根據(jù)泵站原型尺寸建立三維數(shù)值模型，如圖1所示．水泵葉輪直徑D=1500mm，葉片數(shù)為4，導(dǎo)葉片數(shù)為7，轉(zhuǎn)速為250r/m....

圖2計(jì)算網(wǎng)格示意及網(wǎng)格敏感性分析

文中研究的計(jì)算模型組成部件較多，較為復(fù)雜．整體劃分網(wǎng)格難以控制質(zhì)量，并且葉輪和導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，其內(nèi)部水流流動(dòng)變化急劇，需要相對(duì)精細(xì)的網(wǎng)格捕捉流動(dòng)特性，因此采用分塊網(wǎng)格剖分策略．應(yīng)用Turbogrid軟件對(duì)葉輪、導(dǎo)葉用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行剖分，肘形進(jìn)水流道、直管式出水流道及進(jìn)、出水延伸....

圖3不同葉片角度下泵裝置的能量性能

當(dāng)流量為8m3/s，葉片角度為-6°時(shí)，揚(yáng)程為4.36m，效率為75.4%;葉片角度為-8°時(shí)，揚(yáng)程為3.49m，效率為69.3%．在流量為8m3/s，葉片角度從+2°變?yōu)?2°，效率下降了4.2%;葉片角度從-2°變?yōu)?6°，效率下降了5.6%;葉片角度從-6°變?yōu)?8....

圖4不同葉片角度下進(jìn)水流道的流態(tài)

圖4為葉片角度α為-8°，-6°，-2°，0°，+2°，流量為8m3/s時(shí)，肘形進(jìn)水流道速度v分布情況．由計(jì)算可知，各個(gè)角度下，肘形進(jìn)水流道內(nèi)水流沿著流道幾何輪廓轉(zhuǎn)向平滑，無回流區(qū)，流道內(nèi)流速變化均勻，進(jìn)水流態(tài)較好．表1為5個(gè)葉片角度下，肘形進(jìn)水流道的出口斷面軸向速度分布均勻度....

本文編號(hào)：3917429