轴流泵装置运行工况对肘形进水流道水力性能的影响-农业机械学报.PDF

２０１６年 ２月 农 业 机 械 学 报 第 ４７卷 第 ２期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１６．０２．００２ 轴流泵装置运行工况对肘形进水流道水力性能的影响 １ １ １ ２ １ 杨　帆　谢传流 　刘　超 　袁　尧 　石丽建 （１．扬州大学水利与能源动力工程学院，扬州 ２２５１２７；２．江苏省水利科学研究院，扬州 ２２５００７） 摘要：为研究肘形进水流道的水力性能与泵装置运行工况的定量关系，采用 ＣＦＤ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃ）方法 对轴流泵装置进行全流道的数值计算，在考虑了轴流泵与肘形进水流道内流相干条件下定量地分析了肘形进水流 道水力特性各参数与泵装置运行工况的关系，并给出了相应的数学模型，对比了物理模型试验与数值预测结果的 差异性。结果表明：在高效工况范围内，流道出口流场水流稳定性及均匀性均较好；在大流量工况时，流道出口流 场水流稳定性及均匀性较差。流道出口流场的偏流角受泵装置运行工况的影响较小，极差为０９１°。肘形进水流 道均化效率为９９２１５％，流道断面的均匀性主要受弯肘段几何边界条件的约束，在弯肘段时压能与动能的转换率 较高，对于肘形进水流道结构尺寸设计及优化的关键在于弯肘段。 关键词：轴流泵；肘形进水流道；水力性能；数值模拟 中图分类号：Ｓ２７７１；ＴＶ１３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１６）０２００１５０７ ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＡｘｉａｌｆｌｏｗＰｕｍｐｉｎｇＳｙｓｔｅｍＯｐｅｒａｔｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎ ＨｙｄｒａｕｌｉｃＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＥｌｂｏｗＩｎｌｅｔＣｏｎｄｕｉｔ １ １ １ ２ １ ＹａｎｇＦａｎ　ＸｉｅＣｈｕａｎｌｉｕ　ＬｉｕＣｈａｏ　ＹｕａｎＹａｏ　ＳｈｉＬｉｊｉａｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃ，ＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ２２５１２７，Ｃｈｉｎａ ２．ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ２２５００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｅｌｂｏｗｉｎｌｅｔｃｏｎｄｕｉｔ，ｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｆｌｕｉｄｆｌｏｗｉｎｓｉｄｅａｎａｘｉａｌｆｌｏｗｐｕｍｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＲｅｙｎｏｌｄｓｔｉｍｅａｖｅｒａｇｅｄ Ｎａｖｉｅｒ Ｓｔｏｋｅｓｅｑｕａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅＲＮＧｋ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔｆｌｏｗｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｌａｗｏｆｔｈｅｗａｌｌ．Ｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅ ε ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ａｍｏｄｅｌｔｅｓｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃｍａｃｈｉｎｅｒｙｔｅｓｔｂｅｄ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｇｒｅｅｄｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅｌｂｏｗ ｉｎｌｅｔｃｏｎｄｕｉｔｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｉｎｌｅｔｃｏｎｄｕｉｔａｎｄｉｍｐｅｌｌｅｒ．Ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｆｌｏｗ ｗ