非均匀轮缘间隙下混流泵内部流场的数值计算

摘要

为了研究非均匀轮缘间隙下混流泵叶轮内部流场,本文基于RNG k-ε模型,采用SIMPLEC算法对混流泵在e=0mm、0.5mm偏心距下的内流场进行数值模拟,对比分析了有无偏心状态下混流泵外特性、叶片表面静压分布、周向压力和湍动能分布以及轮缘间隙流场的流线分布.研究结果表明:数值模拟采用的网格类型、湍流模型能够较为准确地计算混流泵的内部流动特性;偏心使得混流泵效率下降明显,高效点有所偏移,扬程曲线呈现一定的“马鞍形”;靠近偏心一侧的叶片出口轮缘处压力分布呈现沿径向梯度分布趋势,对混流泵叶轮进出口压力分布影响较大;偏心使得叶轮流道内最大间隙处的泄漏流、二次流等不稳定流动现象明显增多,湍动能耗散明显增加,水力损失增大,是造成混流泵效率下降的主要因素.研究成果对于揭示非均匀轮缘间隙下混流泵叶轮内部流动特性具有参考意义.