摘要：为了研究大型灯泡贯流泵的能量损失特性,采用基于有限体积法的数值模拟,结合局部熵产率和网格尺度,通过熵产理论定位贯流泵内能量损失较高的局部区域,分析了不同工况下各部件内局部熵产、能量损失和不稳定流动之间的关联。结果表明:贯流泵系统熵产与试验功率损失保持较高的一致性,相比于大流量工况,小流量液流正冲角更容易诱导能量损失;叶轮轮缘局部熵产最高,体积占比14%的轮缘子域耗散熵产占比超过40%,由叶顶区泄漏流和泄漏涡导致;导叶轮毂和轮缘侧耗散熵产较高,且呈现轮毂侧分散、区域大极值小,轮缘侧集中、区域小极值大的分布特性;灯泡体能量损失在小流量工况下集中在尾部渐缩段,在大流量工况下集中在灯泡尾部的尾迹区。该研究成果对大型泵站群水力性能优化设计及高效、稳定运行具有参考价值。

摘要：气液两相分布规律是研究多相混输泵性能的重要内容,同时也与其优化设计密切相关。为了进一步揭示变流量工况下多相混输泵内气液两相分布规律,首先利用三维造型软件对混输泵全流道计算域进行建模,其次基于时均N-S方程和k-ε湍流模型,采用CFD技术在进口含气体积分数为30%时对泵内气液两相三维流态进行模拟,最后分析和总结了流量对混输泵叶轮压力面和吸力面不同叶高气相分布的影响规律。分析结果表明:在不同流量下,气相在首级动叶轮不同叶高进口附近变化均比较剧烈,并且流量对叶片后半段气体体积分布规律影响较大,特别是对吸力面上的影响最大;气相在首级动叶轮0.1倍叶高处压力面和吸力面从进口到出口的变化趋势相反,而在其他叶高处的变化趋势均相似;在不同流量下首级动叶轮叶片出口位置气相分布均出现了不同程度的波动。研究结果可为提高多相混输泵气液输送能力提供参考。