导叶叶片数对井用潜水泵性能的影响

摘要

选取一典型井用混流式潜水泵作为研究对象,借助数值模拟和试验测量的方法研究导叶叶片数对井用潜水泵性能的影响.在导叶叶片型线不变的情况下,通过调整叶片数6、7、8共3个方案进行数值模拟.以单级泵模型建立计算域,划分高密度结构化网格,通过网格无关性分析确定了合适的网格划分方案.基于SSTk-ω湍流模型和标准壁面函数进行多工况数值模拟,对不同叶片数方案的泵性能预测结果进行了对比.证实在小流量工况下,叶片数的增加提高了导叶叶片流道内整流效果,泵的扬程随叶片数的增加而提高.然而在大流量工况下,过多的叶片会占据更多的流道面积,并产生较大的水力损失.7叶片方案的进口面积与叶轮出口面积匹配较好,水力损失较小.将7叶片方案进行了加工制造和样机性能试验,试验结果表明模型泵性能优秀,高效区宽且具有无过载特性.数值模拟预测的扬程和功率均略高于试验结果,预测的泵效率与试验值基本一致,两者随流量变化的整体趋势基本一致,证实本文数值模拟具有一定的精度.