双吸式叶轮内流三维数值模拟及性能预测

摘要

以时均化的N-S方程和考虑旋转与曲率影响的修正的k-湍流模型为基础,在贴体坐标系中运用SIMPLEC算法,对双吸式离心叶轮内流进行三维湍流数值模拟.计算得到叶轮内的速度、压力场分布,预估了扬程、水力效率并与试验值进行对比.计算结果表明,在双吸式叶轮中,从叶轮进口到出口压力逐渐增加;在叶片区域,处于前盖板和对称面之间的中间截面上,叶片工作面附近的压力明显大于背面附近的压力,且从对称面到前盖板各中间截面上的压力梯度显著增加;流动关于对称面对称,在对称面上不存在轴向速度;设计工况下叶轮出口断面上压力分布明显比其它工况均匀,因此水力效率最高.