离心泵叶片设计经验系数取值范围分析.pdfVIP

2012年第40卷第4期 流 体 机 械 31 文章编号： 1005—0329(2012)04—0031—40 离心泵叶片设计经验系数取值范围分析 赵万勇，赵 爽 (兰州理工大学，甘肃兰州 730050) 摘 要 ： 通过Fluent软件，运用雷诺时均方程和标准 k一￡湍流模型并结合SIMPLEC算法对半螺旋型吸水室的双吸离 心泵在设计过程中出现的经验系数取值范围偏大的问题进行三维全流道数值模拟。由模拟结果计算得出了不同流量下 各流线上经验系数的值，经比较发现，设计阶段使用的经验公式中经验系数的取值较大，从而对同种类型的泵，可适当缩 小经验系数的取值范围；同时，由模拟结果计算了所选用的泵在大流量下叶轮进 口边各流线处的冲角，以此分析了该泵 在大流量下的运行状况，发现该泵不宜在大流量下工作。 关键字：离心泵；半螺旋型吸水室；数值模拟；冲角 中图分类号： TH311 文献标识码 ： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．40．008 AnalysisofEmpiricalCoefficientScopetotheDesign of Bladein CentrifugalPump ZHAO Wan—yong，ZHAO Shuang (LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China) Abstract： Inordertoresearchtheproblem thatthevalueofempiricalcoefficientapperastoolargeinthedesignofthedouble suctioncentrifugalpumpusingsemi—spiralsuctionchamber，Reynoldtime—averageequation，standardk一~turbulencemode andtheSIMPLECalgorithmwereemployedtosimulatethemodels．Inthesimulationresuh，thevalueofempiricalcoefficientUfl· derdifferentflow andstreamlinewascalculated．Incomparisonwiththevalueof empiricalcoefficientappearinginempiricalfor— mula，wefoundthatthescopeofempiricalcoefficientislargeforthepumpof thistypeandcanbeproperlynarrowed．Mean— while，thebladeangleofattackwascalculatedunderlrageflowanddifferentstreamlinetoanalyzetherunningstates，theresult indicatedthatthepumpisnotsuitabletoworkinlargeflow． Keywords： centrifugalpump；semi—spiralsuctionchamber；numericalsimulation；angleof attack 1 前言 流量运转时出现负冲角，提高泵的抗汽蚀性能，为 此通过数值模拟结果计算了各工况下典型流线上 半螺旋型吸水室是双吸离心泵 中最为常见的 经验系数的值，通过和原有的取值范围比较来分 吸水室形式，因为和环形吸水室相比，半螺旋型 析该类泵经验系数取值范围的大小。同时，计算 吸水室有利于改善流动条件，能保证在叶轮进 口 了大流量下不同流线上叶片进 口边各流线处的冲 得到均匀的速度场 ，所 以其水力性能较好。但 角，以此分析离心泵在大流量下的运行状况。 是，半螺旋型吸水室的结构较为复