混流泵内部空化流动的数值模拟与性能预测

摘要

采用RNG k-ε湍流模型以及混合物均相流模型对混流泵内部进行了数值模拟计，研究高比转速混流泵内部的三维空化流动。分析最优工况时混流泵叶轮内空化发生的位置和空化发生时空泡体积分数的分布情况并预测有效汽蚀余量（NPSHa）和效率的特性，并与空化试验结果进行了对比。结果表明：空化的发生直接影响到叶片表面的压力分布，进而对泵的外特性产生影响。空化发生时，空泡集中于叶片吸力面进口侧的轮缘处，随着进口总压的降低，空泡区域逐渐增大，当空化完全发展时，空蚀区域主要分布在叶片出口侧的轮缘处；预测的空化曲线与试验曲线趋势相同。