农业机械学报

作者：杨伟峰，张人会，杨鸿德，陈学炳

单位：兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,兰州理工大学,

关键词：旋涡泵;旋涡;Ω方法;Liutex方法;拟涡能

基金：甘肃省优秀博士生项目(22JR5RA236)、国家自然科学基金项目(51979135)、甘肃省重点研发计划项目(21YF5GA077)和甘肃省教育厅双一流重点项目(057047)

为研究旋涡泵内复杂的旋涡特征，量化泵内旋涡体积和强度，分析旋涡结构对能量转换和能量损失的影响规律，采用非定常数值模拟和外特性实验相结合的方法对单级旋涡泵进行分析，综合使用Ω方法和Liutex方法对泵内旋涡进行识别和强度表征，提出平均旋涡强度进行量化研究，并结合动能方程的涡动力学分解式以及涡量分解理论进行分析。结果表明：泵内的旋涡充分发展区域存在螺旋形的管状旋涡结构，该旋涡从叶轮流道流出进入侧流道，并且随着流量的增大，涡管数量减少且旋涡强度降低；流量的增大使得叶轮内的旋涡体积和强度减小，而其在侧流道内相对变化较小，相同工况时叶轮内的平均旋涡强度远大于侧流道内；压力梯度对流体动能转换的贡献最大，旋涡结构引起的动量输运和耗散损失占比较小，但刚性涡量即旋涡结构的强度与动量输运呈正相关，变形涡量则与拟涡能损失相关性较强。

来源：2024年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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