农业机械学报

作者：周佩剑,刘涛,牟介刚,谷云庆,吴登昊,任芸

单位：浙江工业大学,浙江工业大学,浙江工业大学,浙江工业大学,浙江工业大学,浙江工业大学,

关键词：单叶片离心泵;蜗壳;压力脉动;二次流;非定常数值模拟

基金：国家自然科学基金项目（51709234、51609212）、浙江省自然科学基金项目（LQ17E090005）和浙江省公益技术应用研究项目（2017C31025）

单叶片离心泵蜗壳内易形成二次流旋涡，容易诱发高幅值的压力脉动，严重时还会降低水泵运行的安全稳定性。基于SST k-ω 模型，对单叶片离心泵在典型工况下的非定常流动进行数值模拟，得到了其内部流场和压力脉动特性。结果表明，数值计算结果与实验结果基本一致。对压力脉动特性进行分析，发现在不同流量工况下，泵内流场均表现出明显的周期性变化的压力脉动特性，蜗壳第一断面压力脉动强度最低，第二断面压力脉动强度最高。压力脉动的主频均是叶片通过频率，随着流量的增加主频幅值呈现减小的趋势。进一步对单叶片离心泵的蜗壳内二次流的非定常特性进行分析，发现不同流量工况下，蜗壳内均出现二次流旋涡，并随着叶轮旋转也呈现出周期性变化。蜗壳内的横向速度在额定流量下较小，在非额定流量下显著增大。该研究可为单叶片离心泵机组运行稳定性提供一定参考。

来源：2018年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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