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流体机械2025年第02期:低比转速离心泵临界空化特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵奇峰;刘德民;赵林;王钊宁;

单位:中国海洋大学工程学院;东方电机有限公司;

摘要:为研究低比转速离心泵空化初生时内流场情况及诱发压力脉动现象,并确定合理的临界空化判定指标,开展了空化性能模型试验和基于RNG k-ε湍流模型及Rayleigh-Plesset空化模型的稳态及瞬态仿真模拟,效率和扬程误差均在3%以内。分别在未空化和不同空化程度工况下进行了性能、流场、脉动分析,结果表明,空化致效率下降1%工况下,叶轮内流态整体稳定,由局部空泡输运及溃灭造成湍流耗散并诱发低频压力脉动;空化致扬程下降3%工况下,叶轮内流态紊乱、形成漩涡,能量损失较大,并诱发宽频带压力脉动,易造成泵体振动及噪声危害。在进行该类型离心泵设计时,建议将临界汽蚀余量设为效率下降1%时的装置汽蚀余量及以上,以确保泵的稳定运行。研究结果可为低比转速离心泵的优化设计提供参考。

关键词:空化;;离心泵;;数值模拟;;压力脉动;;流场分析

基金资助:四川省科技计划资助项目(2022ZDZX0041)