基于CFD的离心泵内部三维流动数值模拟和性能预测.pdfVIP

14 FLUIDMACHINERY Vo1．40，No．6，2012 文章编号： 1005—0329(2012)06—0014—05 基于 CFD的离心泵 内部三维流动 数值模拟和性能预测 王志坚 -一。佟 亮 。李璐璐 ，郑建设 (1．沈阳航空航天大学 ，辽宁沈阳 110136；2．中国科学院金属研究所，辽宁沈阳 110016； 3．海城三鱼泵业有限公司，辽宁海城 114216) 摘 要： 基于N—S时均方程，利用标准k—s湍流模型，采用 FLUENT软件中的多重参考坐标系 (MRF)和SIMPLE算 法，对40BZ6型离心水泵叶轮和涡壳流动区域进行了全三维粘性流动数值模拟，模拟分析了离心泵内流动速度和压力的 分布规律。将模拟得到的离心泵扬程、轴功率及效率与流量关系与实验数据进行对比，预测性能与实验性能吻合，为泵 的优化设计提供理论基础。 关键词： 离心泵 ；数值模拟；多重参考坐标系；性能预测 中图分类号： TH3 文献标识码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．06．004 NumericalSimulation ofThree·dimensional Flow in CentrifugalPump andPerformancePredictionBasedon CFD WANGZhi—jian一，TONGLiang，LILu—lu ，ZHENGJian．she (1．ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136China；2．InstituteofMetalResearch，ChineseAcademyScienses， Shenyang110016China；3．HaiehengSuprasunyPumpCo．，Ltd．，Haieheng114216，China) Abstract： Itwassimulatedthefullthree-dimensionalviscousflowoftheimpellerandvoluteflowfieldsof the40BZ6centrifugal waterpumpbasedonaverageN—Sequationsandstandardk-eturbulentmodel，usingthemulti—referenceframe(MRF)ofFLU— ENT softwareandSIMPLEalgorithm．Thesimulationresultsshowsthedistributionlawsofflowvelocityandpressureincentfifu— galpump．Theanalogueresults，which show therelationshipbetweenthelift，shaftpower，efficiencyna dflow，arecompraedwith experimentalones，anditshowsthatthepredictedperformancecoincideswiththeexperimentalonewel1．Thesimulationprovides theoretical basisfortheoptimizingdesign． Keywords： centrifugalpump；numericalsimulation；multi—referenceframe(MRF)；performanceprediction 1 前言 免泵在偏工况下运行具有重要意义。 随着计算机技术的快速发展，计算机的数值 随着能源的 日益紧张，能源的有效利用及可 模拟技术已经成为研究离心泵内部流场的主要方 持续发展已成为世界各 国重视的关键问题。我国