射流自吸式离心泵三维湍流数值模拟与实验分析

为了获取射流自吸式离心泵内部流动信息，以一内置射流喷嘴的自吸式离心泵为研究对象，建立了各过流部件三维水体，采用了RNG κ-ε湍流模型，通过6组网格无关性检查，确定了计算所需网格，运用CFX14．0流场分析软件数值模拟预测了7种不同工况下外特性和内部流动，得到了全流场压力、速度等物理量变化规律，并将数值模拟结果与开式实验台测试结果作了对比分析。结果表明，设计工况下数值模拟与实验扬程、轴功率和效率的相对误差为2．63％、6．16％和14．29％，泵实际效率较低，其值为15．68％；当流量p〈3．5m3／h时数值模拟和实验的功率曲线呈近似水平直线，变化很平缓；喷嘴到直线段之间的速度分布沿旋转轴对称，扩散段和叶轮进口之间速度呈上大下小分布，液流不均匀进入叶轮进口；L=0．148m处是静压、速度和湍动能耗散率等物理量剧烈变化的分界点，静压在此处为最小值，而速度和湍动能耗散率为最大值。数值计算结果为该泵性能预测设计提供了直观的理论依据。

基于大涡模拟的射流自吸式离心泵非定常流动分析

为了研究射流自吸式离心泵的非定常流动特性,选取内置射流喷嘴的自吸式离心泵作为研究对象,在定常数值计算的基础上采用大涡模拟技术对其进行了非定常数值求解,获得了全流场的流动信息,以第4圈收敛后的流场为例,分析了1个周期内不同时刻下的流场变化规律,并监测射流器内监测点的压力脉动,通过快速傅里叶变换(FFT)分析了监测点的频域特性.结果表明:在1个旋转周期内低压区始终位于射流器直线段,高压区位于泵腔内;靠近叶轮进口位置监测点的压力脉动值要小于靠近喷嘴附近的值;设计工况下,各个监测点的压力脉动最强频率在290.06 Hz附近,监测点的数值模拟主频与理论计算所得的转频与叶频略有偏差,压力脉动集中在fn^3fn区间的低频区域.