低扬程大流量轴流泵数值模拟.pdfVIP

· 电气与 自动化 · 金哲超 ，等 ·低扬程大流量轴流泵数值模拟 低扬程大流量轴流泵数值模拟 金哲超 ，郑源 (河海大学 能源与电气学院，江苏 南京21l100) 摘 要：结合南水北调东线工程某泵站模型能量实验数据，采用计算流体动力学软件 Fluent， 在 多重参考坐标 系下，采用交错网格的有限体积法求解三维不可压Navier—Stokes方程，选用 s—A湍流模型，sIMPLEC方法求解 。对模型泵进行数值模拟 。获得 了泵装置的内部流动和水力 性能，并与模型试验结果进行了比较。研究表明，计算得到的结果与实验十分吻合 ，平均效率 误差小于5％，证明了数值模拟的有效性和准确性，能帮助深入研究分析轴流泵内部流态和水 力特性，为轴流泵的设计提供了一种参考方案。 关键词 ：轴流泵；数值模拟 ；内部流场；模型试验 中图分类号：TH312；TVI31．3 文献标志码：A 文章编号：1671—5276(2014)03—0208—02 NumericalSimulationofLow-liftandLargeFlow Axial-flow Pump JINZhe—chao，ZHENG Yuan (TheCollegeofEnergyandElectricalEngineering，HoHaiUniversity，Nanjing211100，China) Abstract：CombinedwithamodelpumpdatainSouth-Noahwatertransfereastproject，themodelpumpisnumericallysimulatedby usingCFD softwareFluentandwithSIMPLEC algorithm ，basedontheS-A turbulencemodel，theincompressibleN—S equationsare solvedbythefinitevolumemethodwithastaggeredgridinanon-o~hogonalcurvilinearsystem．Theresultsbetweenthenumerical calculation andthemodelexperimentarecompared．itshowsthatwtoresultstallywitheacho~her．Andthedeviationsareupto5％． Thisindicatestheeffectivenessandaccuracyofthenumericalsimulation．Thismethodshowsitsadvantagesinaxial-pumpSnumeri— calsimulationanditcanhelpanalyzingxa ial-pumpspedormanceandcanbeprovideareferencewayforitsdesign． Keywords：axial-pump；numericalsimulation；internalflow；modelexperiment 究。该泵站由江苏里下河向总渠灌区引水，原型叶轮直径 0 前言 2．2111，单机设计流量 16．7In／s，叶片数Z=3，导叶叶片数 Z=5，灌溉期设计净扬程为3．35m，排涝期设计净扬程为 轴流泵是低扬程、大流量的高转速 比泵型，适用于农 3．0in。模型比尺为 1：7．33。计算时选用 0。叶片安放角， 田灌溉、防洪排涝和跨流域调水等领域，有很大的应用价 由于进、出水流道对计算存在一定影响，将进、出水流道与 值和发展潜力 。。如何既精确又直观地研究轴流泵装 叶轮、导叶和弯管等一起作为计算区域 。图1为泵装置 置的水 力性 能及 其优 化水 力设计，是 亟待解 决 的