近失速工况下混流泵失速特性数值分析

摘要

旋转失速是一种不稳定的现象,它对混流泵的性能有着重要的影响.本文采用标准k-ε、κ-ω、SSTκ-ω三种湍流模型,对近失速工况下混流泵的内部流动特性和能量特性进行了数值模拟.数值计算结果与能量性能测试和粒子图像测速(PIV)的实验结果进行了分析和比较.分析结果表明,湍流模型对失速特性的预测有显著影响.通过SSTκ-ω湍流模型计算得到的驼峰区域比使用k-ε和κ-ω湍流模型的更为明显;然而驼峰区最低点的流动特性与其余模型的计算结果差别不大.相比之下,使用SSTκ-ω湍流模型可以更好地捕获混流泵中的失速涡流和分离涡量.此外,由SSTκ-ω模型模拟的泵效率和失速流场与实验数据最为匹配.