农业机械学报

作者：叶晓琰，王朋，张德胜，沈熙，赵旭涛，孟庆辉

单位：江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,

关键词：轴流泵;叶片后掠;叶顶区空化流场;空化性能

基金：国家自然科学基金联合重点项目（U2106225）、江苏省重点研发计划项目（BE2021073）、江苏省杰出青年基金项目（BK20211547）和2021年度江苏省高校优秀科技创新团队项目（苏教科[2021]1号）

为研究轴流泵叶片后掠对叶顶区空化流场及性能的影响，以南水北调工程TJ04-ZL-02编号叶轮缩放模型为原型叶轮，将叶片重心积迭线圆周后掠得到后掠20°和后掠40°叶轮。基于ANSYS CFX 软件对全流场进行数值模拟，对比分析原型叶轮与后掠叶轮流道内压力、空泡、流线分布的变化，并对不同空化条件下叶片后掠对叶顶区漩涡强度、涡量和速度场的影响进行分析。研究表明：后掠叶轮临界空化余量降低，后掠叶片吸力面空化面积及空泡体积分数均低于原型叶片。在空化工况下，叶片后掠减小吸力面侧低压区域，有效抑制叶顶区三角形空化云的发展。由于叶片后掠减小叶顶区压差，导致叶顶泄漏量减小，TLV核心区漩涡强度和涡量随后掠角度的增大而减小，随着空化程度加剧，TLV漩涡强度和涡量均变大，叶顶区流场更加复杂紊乱。

来源：2022年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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