三角形仿生微槽对离心泵定常流动影响的数值研究

在离心泵叶轮的上下盖板处布置三角形仿生微槽,研究该微槽对离心泵内部流动的影响。采用SST k-ω湍流模型,在不同工况下对有、无三角形仿生微槽的离心泵进行了定常数值模拟。结果发现:三角形仿生微槽结构的布置使泵的扬程和效率分别提升了约3.7%和0.8%,扩大了离心泵的稳定工作范围;在0.8~1.2倍标准流量工况下,该微槽不仅减少了叶片压力面附近的漩涡数,还削弱了漩涡强度,显著降低了离心泵叶轮叶片压力面前缘和后缘处的湍动能和拟涡能,其中叶轮流道截面处的拟涡能面平均值降幅为35.0%~78.4%。该研究表明置于叶轮盖板处的三角形仿生微槽可有效提升离心泵的扬程和效率,减小流体冲击导致的能量损耗,从而提高离心泵的内部流动稳定性。