非均匀叶顶间隙对轴流泵流动激励力的影响分析

摘要

叶轮偏心将会引起轴流泵叶轮顶部间隙沿周向不均匀,从而导致附加的流动激励和噪声.本文利用计算流体力学商业软件FLUENT模拟不同间隙比和偏心条件下的轴流泵非定常流场,研究周向非均匀间隙对泵内压强脉动及叶轮激励力的影响..数值计算结果表明壁面压强脉动幅值并不是在最小间隙处达到最大,而是出现在偏离最小间隙约30 度至60 度的方向,并随着间隙比的增大,脉动强度最大值发生位置逐渐向最小间隙处靠拢.同时,偏心造成的非均匀叶顶间隙引起了轴频处的压力脉动,在2.5％间隙比下从相对偏心比从0％到60％,轴频处的压力脉动相对增量为661.54％.数值结算结果还表明叶轮受到的径向激励力时均值与偏心比成线性关系,其斜率与间隙比的平方根成正比.