不同空化数下轴流泵叶顶间隙区空化特性

摘要：

基于修正的SST k-ω湍流模型和空化模型,对叶顶间隙为0.5 mm轴流泵模型进行了数值计算,分析了不同空化数下叶顶区不同圆柱截面的空化面积、叶轮出口轴向速度以及叶顶区空泡体积分数等特性.数值计算与高速摄影试验结果表明,数值模拟方法准确预测了轴流泵NPSH曲线和叶顶区空化流场;轴流泵初生空化出现在叶顶区,其空化类型主要包括刮起涡空化、泄漏流空化、卷吸区空化及叶顶泄漏涡空化;在空化数为0.451时,叶顶泄漏涡具有明显的涡带空化特性,随着空化数的逐渐降低,叶顶泄漏涡卷吸区的空化范围逐渐扩展,并与泄漏流空化区连成一片,且空泡云扩展到整个叶片吸力面;在间隙泄漏流作用下,叶轮出口轴向速度在靠近间隙区域逐渐降低,并随着空化数减小,轴面速度进一步下降;在不同空化数下,叶片吸力面圆周截面空化面积系数从轮毂到轮缘先增大,在叶片中部达到最大值,然后迅速减小,在叶顶区由于受到间隙效应的影响,叶顶区空化面积迅速增大.

关键词：轴流泵、空化、叶顶泄漏涡、轴面速度、高速摄影

所属期刊栏目：45

分类号：TH311(泵)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51109093、51079063;江苏省自然科学基金资助项目BK2011503;中国博士后科学基金资助项目2011M500117、2012T50468;江苏省六大人才高峰资助项目2011-ZBZZ-015;江苏省优势学科建设工程资助项目

在线出版日期：2014-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：115-121