摘要：流动分离对离心叶轮旋转失速和内部流动稳定性具有重要影响。以低比转速离心叶轮为研究对象,基于RANS方法和RNG k-ε湍流模型,本文对离心叶轮内部流场进行了数值模拟,模拟结果与实验数据吻合良好。在此基础上采用一种用于分析流动稳定性的新方法一能量梯度方法,对流场数据进行处理,获得不同流量工况下离心叶轮内能量梯度K函数分布。研究结果表明:能量梯度方法不仅能够用于低比转速离心叶轮,而且能在定性上表征流动分离特性。流动分离在小于设计流量时出现,且随着流量减小逐渐增强,同时能量梯度K函数较大值所占面积增大。

摘要：为了提高离心泵运行效率和运行稳定性,研究了不同叶片数对离心泵内部流场以及外特性的影响,采用RANS方法和RNGk-ε湍流模型对离心泵的内部流场进行了数值模拟。数值计算结果与实验值对比发现,在设计工况下计算扬程的相对误差为1.0%,效率相对误差为4.9%。在此基础上采用一种用于分析流动稳定性问题的新方法——能量梯方法对流场数据进行处理,获得不同叶片数离心泵内能量梯度K函数的分布。研究结果表明:在大流量工况下,当叶片数为5时,效率最高,稳定工作区域大,综合性能最好;而在小流量工况下,叶片数对离心泵性能的影响不明显;从能量梯度K函数的分布,发现K函数在流道出口吸力面附近较大,这表明流动主要是先从叶轮出口吸力面开始失稳的。