摘要：以一台低比转速离心泵为研究对象,提出了一种在离心泵前盖板布置非连通小叶片结构来抑制空化的方法,并设计4种方案进行研究。利用ANSYS CFX进行数值模拟,并与试验结果进行对比,选出较优方案与原模型进行流线、湍动能、压力、空泡和压力脉动的对比分析。结果表明:在叶轮前盖板布置小叶片,可诱发叶轮进口附近相对高压,减缓低压区扩散并梳理了流场结构,对空化产生抑制作用;在较优位置添加小叶片后,对泵外特性影响较小,并降低了临界空化余量,提高了断裂扬程;在空化初生和发展阶段,小叶片降低了流道内旋涡强度,优化了流场结构。在空化严重阶段,小叶片加强了旋涡强度;在各空化余量下,小叶片降低了压力脉动幅值,使泵运行更加稳定。

摘要：空化会影响泵的正常工作和稳定运行,为了探索能够有效抑制轴流泵内发生空化的策略,提出了将矩形流向障碍物布置在轴流泵叶片背面的方法.以比转数700的轴流泵作为研究对象,采用全流道非定常数值模拟,分析障碍物对轴流泵外特性空化性能的影响.结果表明:在设计工况下布置障碍物的改进模型在空化各阶段均能有效减少空泡体积,尤其当空泡发展至障碍物位置时效果最好,空泡体积减少了72.5%;布置障碍物能够提高叶片背面出口压力,限制低压区向出口方向扩张,减小逆压梯度,阻挡轮毂侧发生偏流,梳理空化发展的流线,优化流场结构,抑制空化的发展,并将断裂扬程提升了10.19%.

摘要：对离心泵而言,叶片出口角β2是影响泵性能的一个重要参数。基于Fluent离心泵全流场数值模拟,对某型号低比转数离心泵进行了大出口角叶形的改形设计,研究了不同大出口角对离心泵水力性能的影响,并对比分析了原模型泵与S形叶片离心泵水力特性及流动特性。结果表明:离心泵扬程随着出口角的增大而增大,在出口角为90°时达到最大值。当出口角为90°时,S形叶片的水力性能最佳,在设计工况下及大流量工况泵扬程显著提升且效率有小幅度提升,但小流量工况下泵效率略有下降。S形叶片可以有效抑制离心泵叶轮内的边界层分离现象,且随着流量的增大抑制效果越明显。