葉片厚度對(duì)混合泵性能的影響

葉片厚度對(duì)混流泵性能的影響采取高質(zhì)量構(gòu)造化網(wǎng)格團(tuán)圓混流泵盤算域，基于雷諾時(shí)均（RANS）方程和剪切應(yīng)力輸運(yùn)（SST）湍流模型對(duì)混流泵內(nèi)流場(chǎng)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(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)容易、效率高、壽命長(zhǎng)，并有較強(qiáng)的自吸能力等優(yōu)點(diǎn)。管路不需安裝底閥，工作前只需保證泵體內(nèi)儲(chǔ)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(qiáng)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(duì)不同葉輪葉片厚度時(shí)混流泵的揚(yáng)程、功率和效力特征及葉輪進(jìn)、出口的流場(chǎng)活動(dòng)狀況進(jìn)行對(duì)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(qiáng)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(yáng)程和功率增添，且最高效力點(diǎn)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(chǎng)活動(dòng)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(duì)泵類機(jī)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(duì)軸流泵端壁間活動(dòng)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(duì)離心泵外部流場(chǎng)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(duì)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(duì)軸流泵性能影響的數(shù)值鉆研。葉片厚度對(duì)泵的揚(yáng)程、效力、汽蝕性能都有明顯的影響，這種影響個(gè)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(qiáng)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(duì)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(jī)械的研發(fā)、性能剖析和優(yōu)化設(shè)計(jì)歷程已成為一個(gè)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(tuán)圓，基于RANS 方程和SST 湍流模型對(duì)混流泵內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模仿，根據(jù)盤算后果剖析了混流泵的揚(yáng)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(jì)水溫和構(gòu)造設(shè)計(jì)程度供給根據(jù)，到達(dá)勤儉能量和保障運(yùn)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(dòng)，延續(xù)方程和動(dòng)量方程分手為：延續(xù)方程和動(dòng)量方程

　　式中：是水的密度，ui、uj是時(shí)均速度重量，F(xiàn)i是體積力，p是壓力，是湍動(dòng)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(dòng)能方程和湍流耗散率方程分手為：SST模型的湍動(dòng)能方程和湍流耗散率方程　　式中：k3、、3、3、3、2 和F1 是由實(shí)踐推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)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(dú)自建模，兩頭通過接壤面銜接，如圖1。