修锉叶片出口对离心泵内流场及叶轮强度的影响

摘要

当离心泵扬程略低于实际需求时，可以通过修锉叶片出口提高其水力性能．文中对单级单吸离心泵叶轮进行修锉，对比修锉前后试验发现，扬程、效率分别提高了9.8％和6.7％．同时采用CFX软件对该泵在设计工况下的全流场进行了非定常数值计算，对比分析了修锉前后内流场的变化．基于ANSYS Workbench平台，对叶轮进行单向流固耦合计算，分析了修锉叶片出口对叶轮强度的影响．结果表明：叶片出口修锉后，出口尾迹区的绝对速度增大且相对速度减小，导致扬程上升；修锉后叶片出口边的逆压力梯度明显减小，阻止了边界层的分离，减少了摩擦和分离损失，从而提高了效率；叶轮最大等效应力与修锉前相比，其差别随着相位的不同而不同；各相位下，修锉后的叶轮最大总变形均大于修锉前．研究结果为改善离心泵内流场提供了一种可靠的方法．