葉片厚度對混合泵性能的影響

葉片厚度對混流泵性能的影響采取高質(zhì)量構(gòu)造化網(wǎng)格團圓混流泵盤算域，基于雷諾時均（RANS）方程和剪切應(yīng)力輸運（SST）湍流模型對混流泵內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模仿。自吸泵它具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、運行平穩(wěn)、維護(hù)容易、效率高、壽命長，并有較強的自吸能力等優(yōu)點。管路不需安裝底閥，工作前只需保證泵體內(nèi)儲有定量引液即可。不同液體可采用不同材質(zhì)自吸泵。耐腐蝕自吸泵其過流部件全部采用目前世界上耐腐蝕性能最優(yōu)秀“塑料王”制造，泵體采用金屬外殼內(nèi)襯聚全氟乙丙烯，泵蓋、葉輪均用金屬嵌件外包氟塑料整體燒結(jié)壓制而成，隔離套采用特殊材料制造，具有高強度的力學(xué)性能，消除了普通磁力泵存在的磁渦流現(xiàn)象。采取多種定性和定量指標(biāo)對不同葉輪葉片厚度時混流泵的揚程、功率和效力特征及葉輪進(jìn)、出口的流場活動狀況進(jìn)行對照剖析。耐腐蝕自吸泵其過流部件全部采用目前世界上耐腐蝕性能最優(yōu)秀“塑料王”制造，泵體采用金屬外殼內(nèi)襯聚全氟乙丙烯，泵蓋、葉輪均用金屬嵌件外包氟塑料整體燒結(jié)壓制而成，隔離套采用特殊材料制造，具有高強度的力學(xué)性能，消除了普通磁力泵存在的磁渦流現(xiàn)象。后果標(biāo)明：在雷同流量下，隨葉輪葉片厚度減薄，泵的揚程和功率增添，且最高效力點向大流量工況偏移，最高效力略有降低；葉輪葉片厚度減薄進(jìn)步了流場活動均勻度，改良了葉片外表壓力散布狀況，使空化性能得以改良。

　　鉆研葉輪的構(gòu)造參數(shù)對泵類機械水力性能的影響具備明顯的工程指示意義。戴辰辰和韓小林進(jìn)行了葉頂間隙對軸流泵端壁間活動及性能影響的數(shù)值模仿；丁思云和鄧德力進(jìn)行了葉片數(shù)對離心泵外部流場影響的鉆研；Bonaiuti剖析了葉片負(fù)載散布、葉片導(dǎo)邊歪曲水溫和葉片出口輪轂直徑等因素對混流泵水力效力和空化性能的影響。朱云耕和談明高分手進(jìn)行了壁面毛糙度對軸流泵性能影響的數(shù)值鉆研。葉片厚度對泵的揚程、效力、汽蝕性能都有明顯的影響，這種影響個別是非線性的。從綜合性能最優(yōu)的角度來看，存在著既滿意構(gòu)造強度性能又滿意水能源性能的最佳葉片厚度。而目前在葉片厚度對混流泵性能影響上還缺少必要的鉆研。

　　近年來，將盤算流膂力學(xué)（CFD）技巧融入到泵類機械的研發(fā)、性能剖析和優(yōu)化設(shè)計歷程已成為一個活潑的范疇。本文樹立了混流泵數(shù)值模型，采取分塊構(gòu)造化網(wǎng)格團圓，基于RANS 方程和SST 湍流模型對混流泵內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模仿，根據(jù)盤算后果剖析了混流泵的揚程、功率、效力和汽蝕性能隨葉片厚度的變更法則。文中論斷可為進(jìn)步混流泵的水力設(shè)計水溫和構(gòu)造設(shè)計程度供給根據(jù)，到達(dá)勤儉能量和保障運行穩(wěn)固性的目標(biāo)?；A(chǔ)方程基于RANS 方程描寫混流泵內(nèi)不可壓流體的三維定常活動，延續(xù)方程和動量方程分手為：延續(xù)方程和動量方程

　　式中：是水的密度，ui、uj是時均速度重量，F(xiàn)i是體積力，p是壓力，是湍動粘度。

　　選用SST湍流模型關(guān)閉RANS方程。該模型在近壁面區(qū)調(diào)用k－模型模仿，收斂性好；在湍流充足開展區(qū)調(diào)用k－模型模仿，盤算效力高。SST模型的湍動能方程和湍流耗散率方程分手為：SST模型的湍動能方程和湍流耗散率方程　　式中：k3、、3、3、3、2 和F1 是由實踐推導(dǎo)和實驗得到的常系數(shù)?；炝鞅眯阅鼙P算

　　盤算域包含進(jìn)流管、葉輪、導(dǎo)葉體和出流管，各部件獨自建模，兩頭通過接壤面銜接，如圖1。