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作者:常杰元;黎义斌;杨从新;马文生;张人会;周欢;
单位:兰州理工大学能源与动力工程学院;兰州理工大学核级泵先进装备创新研究中心;重庆水泵厂有限责任公司;
摘要:为研究铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性,基于液态铅铋的冲磨蚀破坏机理分析,利用边界层理论建立冲磨蚀数学模型,采用SST k-ω湍流模型对0.8Q_d、1.0Q_d和1.2Q_d三种方案下泵内流动进行数值计算,获得了叶片冲磨蚀分布及壁面流速、流态、壁面熵产率与冲磨蚀的影响关系。结果表明:高冲磨蚀区域主要分布在叶片进口边靠近泵壳一侧;随铅铋泵入口流量增加和壁面流态紊乱加剧,叶片受冲磨蚀影响增大;当液态铅铋的最大流速不高于10 m/s时,叶片受冲磨蚀影响较小,而最大流速高于10 m/s时,叶片表面冲磨蚀急剧加重;叶片表面高冲磨蚀区域是高壁面熵产率主要分布区域,且液态铅铋的冲磨蚀行为与壁面熵产率呈正相关关系。
关键词:高温液态铅铋合金;;轴流泵;;数值模拟;;叶轮;;冲磨蚀;;切应力;;壁面流速;;壁面熵产率
基金资助:国家自然科学基金(51866009);; 甘肃省教育厅双一流重点项目