排灌机械工程学报

作者：焦海峰,汤方平,施伟,石丽建*,张允敬

单位：1. 扬州大学水利科学与工程学院, 江苏 扬州 225100; 2. 南水北调东线江苏水源有限责任公司, 江苏 南京 210000; 3. 蓝深集团股份有限公司, 江苏 南京210000

关键词：循环水泵,结构分析,水力性能,数值计算,模型试验

基金：国家自然科学基金资助项目(51609210);江苏省自然科学基金资助项目(BK20190914);中国博士后科学基金资助项目(2019M661946);江苏省高校自然科学研究项目(19KJB570002);扬州市自然科学基金资助项目(YZ2018103);江苏省高校优势学科建设项目

为了研究柱形轮毂型式循环水泵的水力及结构性能,采用CFD软件对循环水泵装置进行数值模拟和结构计算,将其与传统球形轮毂轴流泵的水力性能进行对比分析,并通过模型试验验证数据的可靠性.结果表明:轮毂型式的改变主要对叶轮的水力性能产生影响,对导叶和进出水流道的影响很小.在设计工况下,柱形循环水泵装置的扬程3.35 m,效率86.29%,最高效率86.69%;而球形轮毂轴流泵装置的扬程3.19 m,效率85.63%,最高效率85.74%.2种型式的泵装置扬程相差约0.16 m,效率相差约0.66%,性能差距较明显.柱形循环水泵的扬程在全工况下均大于球型轴流泵;循环水泵的效率曲线在设计流量和大流量下均显著高于轴流泵,在小流量下二者的效率曲线差别很小.循环水泵叶轮的最大应力出现在叶轮进口轮毂与叶轮连接区域,最大位移出现在叶片进口靠近轮缘的位置;随着流量的增大,叶片的最大应力和最大位移均逐渐减小.研究结果可以为轴流泵的叶轮设计和发展提供参考依据.

来源：2020年第6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2020年第6期