弱辐射下光伏离心泵的流动计算与试验

在太阳弱辐射下,推导了光伏离心泵入口附近的冲击损失公式.分析了转速降低时二次流的部位和范围,并讨论了辐射的锯齿波动和有向持续改变对流场造成的影响.应用计算流体动力学Fluent软件,基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,考虑4种不同的辐射条件,采用SIMPLEC算法对设计的光伏离心泵进行计算,并通过试验进行验证.计算和试验结果表明,入口冲击损失主要取决于圆周速度平方;流场内会出现正反向交替的振荡脉动,产生压力扰动波和稀疏波;随着太阳辐射减弱,入口先出现冲击损失,然后变成与旋转方向相同的漩涡;出口扰动滞后于入口扰动,先发生在叶片背面附近,然后迅速向下一叶片压力面发展.