离心泵汽蚀断裂工况原因的数值模拟分析

摘要

为研究离心泵发生汽蚀后出现流量-扬程曲线陡降的原因,基于ANSYS CFX软件应用标准k-ε湍流模型、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程,对比转速为59的离心泵在不同工况下其内部的汽蚀特性进行数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明:数值模拟结果与试验结果一致,绝对误差为0.02%。流场分析表明,流量-扬程曲线下降的原因不是由单纯传统意义上的汽蚀引起的,主要是由于流道内的空泡增多到一定程度后使液体发生边界层分离产生的漩涡损失而引起的,从漩涡初生时就开始对流量-扬程产生影响,当整个流道都充满漩涡时,就会出现汽蚀断裂工况,初步揭示了泵内部汽-液两相流场的分布规律。