摘要：通过CFturbo与UG软件建立及优化模型,基于RNG k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,利用CFX(计算流体力学)软件对微型高速离心泵进行数值模拟。通过小流量和不同进口总压工况,对叶轮进口段流动特性、叶片表面和叶轮流道的静压分布以及叶轮流道内空泡数分布3个方面进行流场分析。结果表明:流量对叶轮进口段回流影响较大;叶片前缘到后缘的压力逐渐增大,叶轮流道进口到出口的压力也逐渐增加;扬程系数陡降前的振动是叶轮空化不稳定引起的,随着空化系数的降低,空泡体积数逐渐占据整个叶轮流道,空泡分布也由不对称转变为对称结构;为微型高速泵的设计和研究提供了理论基础。

摘要：为研究五叶螺旋桨空泡演化及流场特性,基于完整Rayleigh-Plesset空化模型,建立适用于螺旋桨非定常空化模拟的数值方法。采用多套计算网格,对DTMB4381标准五叶螺旋桨在不同进速系数下推进性能的模拟结果和试验结果进行对比,验证空化数值预报模型的准确性。结果表明:该文所建立的空泡分析模型,可以准确分析空泡发展的2个典型阶段以及临界状态,对螺旋桨空化、空泡溃灭和空泡共振等复杂现象较好地模拟,实现螺旋桨激励下空泡完整演化过程的仿真。