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流体机械2025年第03期:叶根圆弧对圆盘泵空化性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:施芝郑;江启峰;张惟斌;衡亚光;罗西棚;涂云川;

单位:西华大学能源与动力工程学院;西华大学流体及动力机械教育部重点实验室;

摘要:为探究叶轮对圆盘泵空化性能的影响,以某圆盘泵为基础,提出一种叶根圆弧优化模型,采用SST k-ε湍流模型与Zwart-Gerber-Belamri空化模型对圆盘泵进行数值模拟,并进行外特性试验验证(误差<5%),分析叶轮内的压力、空泡体积和湍动能分布。结果表明,叶根圆弧结构整体提升了圆盘泵的扬程和效率;当空化余量为2.5 m时,叶根圆弧模型扬程达到了12.373 3 m,较原模型提升了65.94%;在不同的空化余量(2.5,3.0,8.0,12.0 m)下,相较于原模型,叶根圆弧模型的平均压强提升1.23%~23.13%,低压区扩散被抑制,压力面与吸力面压差降低,叶轮内空泡体积减小;叶轮出口湍动能明显降低,能量耗散减弱,整个流道流动更加稳定。叶根圆弧模型揭示了叶根圆弧通过平衡压力梯度抑制空化的机理,为圆盘泵优化设计提供了理论依据。

关键词:圆盘泵;;叶根圆弧;;空化;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金区域联合基金项目(U23A20669);; 四川省科技厅资助项目(2020YFH152)