高速部分流泵整机非定常流动数值模拟

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．
ｌ４３０Ｉ
验研究表ｌ，月１高速部分流泵内部流动为复杂
的维ｌ定常湍流，伴有涡流、卜常同流、汽蚀、力振水长，以 △ ＝２２所，．８×１～Ｓ绝对残差均小于１０，０
时，进行下～步物理时间步长的迭代．一
坏系统没备．Ｈ前，丁泵的内部流场力脉动的研埘
究川式验方法和数值方法．Ｊｓｏｚｌ帛采ｉ｝ｏｅＧｎａｅｚ
在蜗壳壁面靠近叶轮出口处设置９个监测点，以进
行压力监测，图１如所示．
。通过试验存蜗壳的壁面附近设置监测点，。以测力随时间的脉动情况，果表明压力脉动、结泵体振动、噪声等都和叶轮在隔舌附近相互干涉作用
Ｋｔｎａｉｉ对离心泵内部流场进行了数值模拟，ｉｏＭｊａｄ
（ｅｅｒｈＣｎｒｆｌｉＭａｈｎｒＥｇｎｅｉｇａｄＴｃｎｌｙｉｇｕＵｉｅｓｙＺｅｊｎ，ｉｎｓ１０３ｈｎ）Ｒｓａｃｅｔｕｄｃｉｅｎｉｅｒｎｅｈｏｏ，Ｊｎｓｎｖｒｉ，ｈｎｉｇＪｇｕ２２１，ＣｉａｅｏＦｙｎｇａｔａａ
。．
的结有天．ｏｇＳｏＣｏ等通过在叶轮的不同Ｊｎ —ｏｈｉ、处安装乐力传感器的方法测得压力的波动频率
Ｐｏ
币幅值， ¨ 阿做频域分析，到噪声的音频图，运用得并
＿验干模拟的法，好的验证了模拟的可靠性．， ¨ 很
ｓａｉｅｓｒｔｔｐｒｓｕｅｃ
收稿Ｅ期：００一ｌｔ２ｌ２—２７基金项目：安徽省科技攻关计划项目（８０３３０１２０）
作者简介：柴立平（９９）男，１６，安徽滁州人，高级Ｔ程师（ｌｐｍｐ６．ｅ）主要从事流体机械、二ｅｐｕ＠２３ｎｔ，化］过程机械的研究潘兵辉（９２）男，１８一，湖北武汉人，＝研究生（ａ０ｇ＠ｙｈｏｃｌ．・）主要从事流体机械及Ｔ程研究硕ｐｎ２ｋａｏ．Ｏ（，ｎｎ
．
ｌｆｗａｅｈｓａｇｅｔｉａｔｏｉｒｔｎｏｇｓｅｄｐｒｉｌｅｉｓｏｍｐａｄｔｉｈｎｍｅｏｓｏｒｔａｒａｍｐｃｎｖｂａｉｆｈｉｈ—ｐｅａｔａｍｓｉｎｐｕｏｎｈｓｐｅｏｎｎｉ
Ｉቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｌ
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１７ｏ：０３６／．ｓ．６４—８３．０．４０６ｓ５０２１０．０１
高速部分流泵整机非定常流动数值模拟
柴立平，潘兵辉，海峡，石江伟，曹敏红
（苏大学流体机械工程技术研究中心，苏镇江２２１）江１０３
ｓｒｉｔｉｔｎｏｏｕｅｗａｅｏｅｔｔｒｅｄｆｅｅｔｔｓａｄｆｏｒｔｓａｈｉｅａｄｆｅｕｅｄｓｒｂｕｉｆｖｌｔｓｒｃＭｄａｈｅｉｆｒｎｉｏｍｅｎｗａｅ，ｎｄｔｅｔｎ＇— ｌｍｉｑｕｎｙｄｍａｎｏｒｓｕｅｆｔａｉｎｏｏｔｒｎｏｎｓｉｈｎｎｒｗａｌｏｏｕｔｒｎｌｚｄｅｅｏｉｆｐｅｓｒｕｃｕｔｆ９ｍｎｉｉｇｐｉｔｎｔｅｉｅｌｆｖｌｅｗｅｅａａｙｅｌｏｏ
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ｐｒｉｕａｌｅｉｕｎｔｅｎｚｌｅｉｎ．ａｔｃｌｒｙｓｒｏｓｉｈｏｚｅｒｇｏＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｇｓｅｄｐｒｉｌｅｓｉｎｐｍｐ；ｓｅｄｏｐｅｓｒｕｔａｉｎ；ｅｕｎｙｄｍａｎ：ｉｈ—ｐｅａａｍｉｓｏｕｔｕｎｔａｙｆｗ；ｒｓｕｅｆｃｕｔｌｌｏｆｑｅｃｏｉｒ
ｔｅｗｏｕｐｕｄｒｈｅｏｋｎｏｔｏ．Ｑ，．Ｑｎ．Ｑ，ｅｐｃｉｌ．ｈｔｔｒｓｈｈｌｐｍｎｅｒｅｗｒｉｇｐｉｓｆ５０１００ｄ１５ｏｒｓｅｔｅｙＴｅｓｉｐｅ— ｅｔｎ０ａｖａｃ
ｂａｔＦｕｉｒｔａｓｏｍｏｅｏｉｙａｄｐｅｓｒ．ｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｓｏｔａｔｔｃｐｒｓｕｅｈａｙｔｓｏｒｅｒｎｆｒｆｒｖｌｃｔｎｒｓｕｅＴｈｉｌｔｏｅｕｔｈｗｈｔｓａｉｅｓｒｓ
摘要：为研究高速部分流泵内部由于叶轮和蜗壳之间动静干涉作用引起的压力脉动的机理，采用计算流体动力学软件Ｆｕｎｌｅｔ中的滑移网格技术，该泵在３种工况下（．，．，．）对０５１Ｏ１５的整机进行非定常数值模拟，捕捉到３个不同时刻不同流量下的蜗壳区中间截面的静压分布图，
／排灌机械工程学ｔ—■——■瞄豳ｌ２ｔｌ．ｖ２。．９
ｍｍｍｌｌＪｕｎｌｏａｎｇｎｒｉａｉｎＭａｈｎｒｎｉｅｒｎｏｒａｆＤｒｉａｅａｄＩｒｇｔｏｅｉｅｙＥｇｎｅｉｇ
Ａｂｓｒｃ：Ｉｒｅｏｒｓａｃｈｃａｉｍｆｐｅｓｒｕｃｕｔｎｔｔｗｅｅｃｕｅｖｔｍｐｌｅ — ｔａｔｎｏｄｒｔｅｅｒｈｔｅｍｅｈｎｓｏｒｓｕｅｆｔａｉｈａｒａｓｄｂｈｅｉｅｌｒｌｏｖｌｔｎｅａｔｏｆａｈｇｓｅｄｐａｔａｍｉｓｏｕｍｐ，ａｎｍｅｉａｉｌｔｏｆｕｓｅｄｏｗａｏｕｅｉｔｒｃｉｎｏｉｈ—ｐｅｒｉｌｅｓｉｎｐｕｒｃｌｓｍｕａｉｎｏｎｔａｙｆｗｓｌｃｒｉｄｏｔｂｐｌｉｇｔｌｄｎｓｅｈｉｕｎｃｍｐｔｔｏａｕｄｄｎｍｉｓｓｆｗａｅＦｌｅｔｏａｒｅｕｙａｐｙｎｈｅｓｉｉｇｍｅｈｔｃｎｑｅｉｏｕａｉｎｌｆｉｙａｃｏｔｒｕｎｎｌ
并对蜗壳内壁面设置的９个监测点速度以及静压进行快速傅里叶变换，到压力脉动的时域和得频域图．拟结果表明：模在相同流量下，流道内的静压随着时间改变不大；同一时刻，着流各在随
量的增大静压变大；力脉动呈周期性变化，随着流量的增大，值也增大；０５的工况压且幅在．
ｎｔｍｕｈｃａｇｖｒｔｅａｈａｏｒｔ．ｈａｉｅ，ｔｔｔｃｐｒｓｕｅｉｒａｅｔｏｃｈｎｅｏｅｉｔｔｅｓｍｅｆｗａｅＡｔｔｅｓｍｅｔｍｌｍｈｅｓａｉｅｓｒｎｃｅｓｓｗｉｈｌｗａｅｈｅｐｒｓｕｅｆｃｕｔａｙｌｃｖｒａｉｎ，ｎｈｍｐｉｕｅｖｌｅｄｃｅｓｓｗｉｉ．ｆｏｒｔ．Ｔｅｓｒｕｔａｉｎｈｓａｃｃｉａｉｔｏａｄｔｅａｌｔｄａｕｅｒａｅｔｎｌｏｈｃｅｓｎｆｔｅｆｏｒｔ．ｅａｐｉｄｅｖｌｅｏｎｔｒｎｇｐｉｔｓｂｇｅｔａｈｍａｌｏａｅｃｎｒａｉｇｏｈｗａｅＴｈｍｌｕａｕｆｍｏｉｏｉｏｎｉｉｇｓｔｔｅｓｌｆｗｒｔｏ — ｌｔ４ｌｄｔｏｉｉｎ，ｂｕｈｍｐｉｄａｕｅｏｎｉｒｎｏｎｓｂｇｅｔａｈｅｉｎａｄｌｒｅｆｗａｅｃｎｉｔｔｅａｌｔｅｖｌｆｍｏｔｉｇｐｉｔ５ｉｉｇｓｔｔｅｄｓｇｎａｇｏｒｔｏｄｕｏｌｔｎ．ｈｒｑｅｙａｌｔｄａｕｅｎｒａｅｔｉｒａｉｇｏｈｏｒｔＩｌｔａｅｈｔｔｅｉｓＴｅｆｅｕｎｃｍｐｉｕｅｖｌｉｃｅｓｓｗｉｈｎｃｅｓｎｆｔｅｆｗａｅｔｉｕｓｒｔｓｔａｈｏｌｌ
时，测点４的幅值最大且振动最为剧烈；设计工况和大流量时，监在监测点５的压力幅值最大，且
各个监测点频域幅值随流量的增大而逐渐增大，这表明流量对高速部分流泵的振动有极大的影响，喷嘴区域的振动最为严重．且关键词：高速部分流泵；定常流动；非压力脉动；频域图；压静中图分类号：２７９Ｔ３２文献标志码：￥７．；Ｈ１Ａ文章编号：６４— ５０２１）４— ３３— ４１７８３（０１００００
选择泵的３个运行工况进行计算，别为分０５。１Ｏ。１５其中Ｑ．Ｑ，．Ｑ和．Ｑ。为设计Ｔ况点流量．
动等现象，响到泵稳定运行，影而叶轮一蜗壳所产生
动静Ｉ涉是产，ｎ力脉动的重要冈素，重时可损ｆ｜严
Ｎｕｍｅｉａｉｕａｉｎｏｎｓｅｄｏｉｉｈ－ｐｅｒｃｌｓｍｌｔｏｆｕｔａｙｆｗｎｈｇｓｅｄｌｐｒｉｌｅｉｓｏｕｐａｔａｍｓｉｎｐｍ
Ｃａｉｉｇ，ＰｎＢｎｈｉｈｉｉｈｉｐｎＬａｉｇｕ，ＳｉＨａｘａ，ＪａｇＷｅ，ＣｏＭｉｈｎｉｎｉａｎｏｇ