农业机械学报

作者：张虎，左逢源，张德胜，施卫东

单位：江苏大学；无锡职业技术学院,无锡职业技术学院,江苏大学,南通大学,

关键词：轴流泵; 间隙宽度; 叶顶泄漏涡; 涡强度; 泄漏剪切带; 空化

基金：国家自然科学基金项目(51776087)

为了掌握轴流泵叶顶泄漏涡(TLV)的形成演化机理，评估涡形成空化条件和间隙宽度的影响，进行了轴流泵间隙泄漏流动实验和数值计算分析。通过流线涡量云图三维可视化分析，得到间隙流动特征及其涡结构，并比较分析涡初生时吸力面的速度流线、涡量和湍动能。对比了不同截面的物理量分布，并对不同空化条件下空化发展与TLV涡强度之间的关系进行了分析。研究表明：泄漏剪切带是形成TLV的主要区域，该区域的湍动能和涡量均较大，轴向主流与间隙射流形成对流，促进了涡的生成和发展，大间隙下的泄漏流速、涡强度与涡尺度更大；TLV核心区涡旋来自剪切带形成的剪切涡和周向的来流涡。在大空化数下，涡与空化分布基本一致，涡强度与空化正相关，叶顶涡空化在大间隙时延伸更远。在小空化数下，涡与空化位置不完全重合，空化形成所需要的涡强度较低，易扩展形成片状空化，间隙宽度对空化的影响较小。

来源：2021年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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