基于非定常雷諾時(shí)均(URANS)方法,采用曲率修正的SST k-ω湍流模型,對豎井貫流泵內(nèi)部流場進(jìn)行非定常計(jì)算,研究輻條控制技術(shù)對不同工況下豎井貫流泵水力性能以及水泵葉輪進(jìn)口流場和壓力脈動(dòng)特性的影響。結(jié)果表明:在設(shè)計(jì)工況下,輻條控制技術(shù)對豎井貫流泵的水力性能和葉輪進(jìn)口流場、壓力脈動(dòng)特性的影響不大;在馬鞍區(qū)工況下,豎井貫流泵葉輪前進(jìn)水流道的軸向速度降低,速度環(huán)量增大,并隨著流量減小而產(chǎn)生大范圍回旋流,造成進(jìn)水流道堵塞,引起低頻壓力脈動(dòng)幅值增大;輻條控制技術(shù)可有效抑制回旋流的強(qiáng)度,提高葉輪入流的均勻度,降低壓力脈動(dòng)幅值,有效改善豎井貫流泵馬鞍區(qū)工況的水力性能。

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【部分圖文】：

圖1 貫流泵裝置物理模型

1.1計(jì)算模型與網(wǎng)格劃分豎井貫流泵的設(shè)計(jì)參數(shù)如下:葉輪轉(zhuǎn)速n=1248r/min,設(shè)計(jì)流量QBep=0.338m3/s,設(shè)計(jì)揚(yáng)程HBep=4.78m,效率ηBep=77.9%。泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下:葉輪直徑D=300mm,葉頂間隙為0.25mm,輪轂比為0.45,葉....

圖2 計(jì)算網(wǎng)格劃分

為了保證網(wǎng)格具有較好的正交性和較高的質(zhì)量,葉輪和導(dǎo)葉體區(qū)域分別建立其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格(圖2(a)和圖2(b)),其中葉輪區(qū)域網(wǎng)格數(shù)為1725276,導(dǎo)葉體區(qū)域網(wǎng)格數(shù)為927360。對于進(jìn)水流道采用自適應(yīng)性較好的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行劃分,如圖2(c)所示。經(jīng)網(wǎng)格無關(guān)性分析,最終計(jì)算....

圖3 不同方案貫流泵裝置的揚(yáng)程曲線

為了探究輻條控制技術(shù)對豎井貫流泵馬鞍區(qū)工況下水力性能的改善作用,選取流量Q=1.00QBep、0.80QBep、0.60QBep、0.59QBep、0.57QBep、0.52QBep、0.47QBep共7個(gè)工況點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,得到不同工況下的揚(yáng)程曲線如圖3所示。由圖3可知,....

圖4 葉輪進(jìn)口截面軸向速度分布

為了研究輻條控制技術(shù)對葉輪進(jìn)口流場的影響,對典型流量工況下兩種泵裝置方案在葉輪進(jìn)口處軸向速度和圓周速度環(huán)量進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果見圖4和圖5。其中,R*=(R-Rh)/(Rt-Rh),R*為徑向位置的相對坐標(biāo),R為該截面上任意一點(diǎn)處半徑,Rt、Rh分別為輪緣半徑和輪轂半徑;vm為截面....

本文編號(hào)：4012994