半高导叶对离心泵径向力影响数值模拟研究

摘要

半高导叶广泛应用于压缩机与涡轮机械中,能有效改善其气动性能,而在离心泵中应用较少,对其性能的影响机理不明确.采用SST k-ω湍流模型对半高导叶离心泵内部流场进行非稳态数值分析,重点研究半高导叶对离心泵压力脉动及径向力性能的影响规律.结果 表明:当H/b =0.4～0.6时,离心泵的水力性能最优、高效区较宽;随着流量增加;当H/b=1.0时,离心泵叶轮出口各流道压力对称性在逐渐变好,作用于叶轮上径向力在逐渐降低;当H/b =0～0.8时,离心泵中叶轮出口各流道压力对称性在逐渐变差,径向力在逐渐增加;在各流量工况下,当H/b =0～0.8时离心泵径向力瞬时平均值高于H/b=1.0,但其径向力波峰与波谷差值较小,且作用于叶轮上径向力矢量分布更均匀,叶轮出口液流角波动较稳定.分析结果为离心泵半高导叶设计提供理论依据与参考.