排灌机械工程学报

作者：俞芸芸*,周大庆,于安,刘佳佳

单位：1. 南京航空航天大学金城学院, 江苏 南京 211100;2. 河海大学能源与电气学院, 江苏 南京 211100; 南水北调东线江苏水源有限责任公司扬州分公司, 江苏 扬州 225000

关键词：轴流泵,修正PANS,空化特性,试验验证

基金：国家自然科学基金资助项目(51979086,51839008)

为了研究轴流泵空化问题,利用CFX软件二次开发技术对湍流模型进行了修正,通过编写CCL语言实现了PANS模型中参数fk的动态定义,使其可以瞬时地根据当地网格条件和湍流长度尺度修改其值;利用修正后的湍流模型对轴流泵全流道进行空化数值计算,得出临界汽蚀余量为5.37 m,经试验可知实际临界汽蚀余量为5.68 m,两者误差是由试验条件及试验系统引起的,且在合理范围内,并通过拍摄空泡图验证了该湍流模型在轴流泵空化计算中的可靠性.分析数值计算结果,得出了不同工况下轴流泵的空化特性,随着汽蚀余量的减少,轴流泵叶轮内空泡体积分数变大,涡量变大,叶片表面压力和流速在空泡产生和溃灭的位置处发生相应波动;随着流量的增大,轴流泵临界汽蚀余量减少,空泡分布的整体量变大,叶轮内部湍动能值变大,湍流耗散变严重,与空化的发生溃灭有直接关系.

来源：2022年第12期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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