摘要：在已有高效水力模型的基础上,以离心泵水力设计为基础,通过Pro-E建立AP1000化容补水泵的三维模型。运用CFD技术对叶轮和三种导叶匹配的三组水力模型进行了不同工况下的内部流场流动分析,计算采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法。模拟结果较好地揭示了内部流场的特征,对内部流场的速度矢量分布与静压分布特征进行了研究。研究结果表明叶轮内各流道的流速随着液体从叶轮进口到出口方向逐渐增大,导叶内流速随着流动方向逐渐降低;叶轮内静压值随径向方向逐渐增加在导叶出口附近,液体的静压值达到最大。并对AP1000化容补水泵性能进行预测。将模拟结果与样机试验结果作分析对比,对比结果表明实测扬程和模拟扬程相差较小;实测效率比模拟值有一定的差距;实测轴功率比模拟轴功率稍大。综合分析,最终以方案3作为AP1000化容补水泵的实型水力设计方案。对优选出的最终产品水力模型方案,进行了一系列试验研究,试验结果表明:叶片和盖板之间的轴向间隙对效率有较大影响,减小轴向间隙有利于效率的提高;叶片宽度增大,扬程和效率有所增大。

摘要：以离心泵水力设计为基础,参考水轮机水力设计,通过Pro-E建立液力透平的三维模型,运用CFD技术对四组出口安放角不同的模型进行了不同工况下的内部流场流动分析,计算采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法。模拟结果较好地揭示了内部流场的特征,对内部流场的静压分布特征进行了研究。研究结果表明叶轮内静压值随流动方向呈下降趋势,叶轮与导叶相互影响,叶轮流场不对称导致流场不稳定。对液力透平性能进行预测,从中筛选出最优模型。将模拟结果与样机试验结果作分析对比,对比结果表明实测扬程与效率和模拟扬程与效率相差很小;实测扬程与模拟值有较小的差别;实测回收功率比模拟功率稍小。因此,出口安放角为450的液力透平模型是符合要求的。