基于CFD的冲压离心泵导叶出口与叶轮进口匹配的优化设计

基于三维雷诺平均N-S方程、RNG k-ε紊流模型,应用非结构网格技术,对MDP40-8-8冲压式立式多级离心泵第一级与第二级叶轮之间的内部三维流场进行数值模拟。计算分析了4组不同导叶出口直径、4组不同导叶出口安放角与同一叶轮进口匹配的速度、效率、扬程等。数值计算结果表明,冲压泵的扬程和效率随着导叶出口直径的增加先增加后下降,导叶直径相对冲压泵的性能存在一个最佳值,导叶出口安放角接近90°时次级叶轮中的静压最高,旋转速度分量最小,消除流体旋转分量的效果最好。为了验证计算的准确性和可靠性,对该装置模型进行了性能试验,并将数值模拟结果与模型试验的数据进行了对比,两者吻合较好。研究结果对产品的设计与制造具有一定的指导意义。