摘要：为探究半开式离心叶轮叶顶泄漏量诱发的流道中流动堵塞作用,采用大涡模拟对流场进行精确计算,基于流动堵塞预估模型对叶顶间隙0.5、1.0和1.5 mm的3种半开式离心叶轮在不同流量工况下的流动堵塞特性进行研究,发现在叶轮流道内存在流动堵塞峰值,且在3种叶顶间隙下均在截面2处,在经过截面2之后流动堵塞发生大幅度的减小,并在后面4个截面发生小幅度的波动;通过对不同叶顶间隙、不同流量工况下在叶轮尾缘处相对流动堵塞作用的分析,发现尾缘处的流动堵塞在不同叶顶间隙下,随流量的变化具有相同的趋势,相对流动堵塞均在1.0Q_(d)时达到最小值,在0.6Q_(d)时出现峰值;然而流动堵塞在相同流量下与叶顶间隙的关系不是单一的线性关系,且存在一个最优叶顶间隙在设计工况点达到最小的流动堵塞情况;同时通过对泄漏涡发展情况的观察,发现泄漏涡的破碎和位移会增大叶片尾缘处的流动堵塞;通过对叶片静压差的分析,发现运行流量对叶片载荷的影响不大,然而叶顶间隙的改变会大大影响叶片载荷,同时对叶片尾缘处的流动堵塞造成影响。

摘要：采用仿生学思维对离心泵叶片出口进行仿生改造,结合CFD和噪声计算对设计工况下的流场和声场信息进行对比分析,用数值模拟方法验证其结构改进后的降噪效果。计算结果表明:采用仿生结构叶片能够有效的降低隔舌、蜗壳出口和叶轮流道内的湍流脉动强度,同时使流场中的涡结构尺度减小,控制流场中涡结构的分布范围,降低了离心泵内噪声源强度,达到降低噪声的目的。原模型和仿生叶片模型的压力脉动特征频率均为叶频及其低阶倍频,仿生叶片模型在各监测位置的压力脉动均比原模型有明显的降低;仿生叶片使各监测点噪声源强度降低,其出口3倍管径处的降噪效果最佳,总声压级下降3.62 dB,降噪率为3.20%;在隔舌处的总声压级下降1.15 dB,降噪率为0.67%,总体降噪率在0.67%~3.20%,达到了降噪的目的。