基于 PANS模型的轴流泵叶顶空化特性

摘要

以某一等比例缩放模型为研究对象，采用一种局部时均化模型（ PANS ）和Zwart 空化模型，对额定工况某一特定汽蚀余量下的轴流泵叶顶空化流进行了数值模拟，并与高速摄影试验进行了对比．探讨了叶顶区不同的空化类型和泄漏涡系，找到了叶顶泄漏涡最易发生空化的位置，分析了不同叶片弦长系数截面空化流场．研究结果表明，模拟得到的空化性能曲线与试验值吻合较好，最大误差为5.8％；利用旋涡强度方法，得出了叶顶泄漏涡涡心在弦长系数为0.30～0.35时，有最大旋涡强度系数和最小压力系数，表明此处是最易于发生空化的位置；叶顶空化的形成及发展通常伴随着涡结构的演变，泄漏涡在向相邻叶片的压力面运动时，由于与壁面的相互作用，会诱导反向旋转的旋涡，而在叶片出口处，也会形成脱离涡和诱导涡，脱离涡会向相邻叶片的压力面运动，造成相邻叶片压力面的载荷变化．