双叶片半开式潜污泵叶顶间隙对内部流动特性的影响

摘要

为研究叶顶间隙对潜污泵水力性能和流动稳定性的影响,以某双叶片半开式叶轮潜污泵为研究对象,将叶顶间隙作为设计变量,进行全流道固液两相流数值模拟计算,分析间隙对该泵的外特性影响以及对叶轮内固相、压力、速度以及泄漏涡的分布影响。结果分析表明:间隙对泵内流动特性影响很大,相对叶顶间隙由0.58%扩大至1.74%时,小流量工况下扬程明显降低,最优效率点具有向小流量工况偏移的趋势;固相颗粒分布向叶轮内集中,输送固相颗粒的性能降低;叶轮流道内压力分布规律呈压力梯度减小,局部低压区向出口方向偏移的特点;随着相对叶顶间隙增大叶轮内轴向漩涡逐渐加剧,在相对叶顶间隙1.16%时发展到较为剧烈;泄漏涡尺寸逐渐增大,在1.74%时出现细长的泄漏涡带。