排灌机械工程学报

作者：陈斌,杨陈*,张华,汪源,夏臣智

单位：1. 合肥工业大学机械工程学院, 安徽 合肥 230002; 2. 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏 南京 210098;3. 南京合工流体科技有限公司, 江苏 南京 211500; 4. 南水北调东线江苏水源有限责任公司, 江苏 南京 210019

关键词：潜水轴流泵,空化,流量,压力,数值计算

基金：江苏省水利科技项目(2019053)

为研究轴流泵内部的空化特性问题,选取一台比转数ns=700的高速潜水轴流泵作为研究对象,利用ANSYS CFX软件进行数值计算得到外特性曲线,发现在大流量工况下外特性计算结果与试验误差较大.利用Rayleigh-Plesset空化模型和SST湍流模型对潜水轴流泵进行空化定常模拟,求得各工况下泵的临界空化压力,通过分析进口压力和运行流量变化对潜水轴流泵空化体积分数的影响,结果发现:临界空化压力随流量及转速的提高而增大,设计工况的汽蚀余量为7.08 m,临界压力为73 kPa,当进口压力低于临界压力时,泵内将发生严重空化,空化位置主要集中在叶片吸力面的进口轮缘处以及叶片最大厚度前后流体产生分离的位置.由于整体压力都大于汽化压力,在叶片压力面没有空化气泡形成.在设计工况附近增大或者减小泵的运行流量都会导致空化现象的加剧.因此在实际工程应用中,通过增加轴流泵的进口压力,并调节运行流量稳定至设计值可有效抑制空化.

来源：2021年第2期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

查看排灌机械工程学报杂志2021年第2期