单-双蜗壳泵隔舌区压力脉动及径向力特性分析.pdf

第4O卷 第4期 兰 州 理 工 大 学 学 报 Vo1．40 No．4 2014年 8月 Journ~ofLanzhouUniversityofTechnology Aug．2014 文章编号：1673-5196(2014)04-0051-O5 单一双蜗壳泵隔舌区压力脉动及径向力特性分析 刘 宜，梁润东，蒋 跃，郭 苗 (兰州理工大学 能源与动力工程学院，甘肃 兰州 730050) 摘要：为揭示单一双蜗壳离心泵的不同水力特性，应用商业软件FLUENT，采用RNGk-e湍流模型和滑移网格技术， 对单一双蜗壳双吸离心泵进行不同工况下三维非定常湍流数值模拟，得到不同蜗壳隔舌区计算点的压力脉动情况， 并对其进行频域分析．结果表明：单蜗壳离心泵在设计工况及大流量工况下，压力脉动频率以叶片通过频率为主； 在小流量工况下，压力脉动频率以低于1倍叶片通过频率为主，在0．6倍设计流量工况下，其压力脉动最大幅值约 为设计工况下1．13倍．双蜗壳离心泵在小流量、设计流量及大流量工况下，压力脉动频率均以叶片通过频率为主， 在0．6、0．8和 1．2倍设计工况下，其压力脉动最大幅值分别约为设计工况的6．59、3．12和 4．55倍．相比较于单蜗 壳泵，双蜗壳泵能有效地平衡径向力，在偏离设计工况下径向力变化不大． 关键词 ：双吸离心泵；单蜗壳；双蜗壳；压力脉动；径向力 · 中图分类号：TH311 文献标识码：A Pressurefluctuationnearvolutetongueandanalysisofradialforce characteristicsofsingleanddoublevolutepumps LIU Yi，IAANGRun-dong，JIANGYue，GUOMiao (CollegeofEnergyandPowerEn~gineefing，LanzhouUniv．ofTeeh．，Lanzhou 730050，China) Abstract：Inordertorevealthedifferenceofhydrauliccharacteristicsbetweensingleanddoublevolute centrifugalpumps，theirthree-dimensionalnon-stationaryturbulentflow wasnumericallysimulatedwith commercia1softwareFLUENT。RNG turbulencemodel，andslidingmeshtechnologyunderdifferent operationalconditions．Thepressurefluctuationnearvolutetonguewasobtainedandthefrequencyspectra atcorrespondingmonitoringpointfordifferentvoluteswereanalyzed．Theresultsshowedthattheblade passingfrequencydominatedthepressurefluctuationsnearthevolutetongueunderdesignandlargeflow rateconditionforsinglevolutecentrifugalpump．Undersmallflow ratecondition，thefrequencylessthan thebladepassingfrequencybecamedominativeinthepressurefluctuations．Underconditionof60 de— signflow rate，themaximum pressurefluctuationamplitudewasabout1．13timeslargertiatntheampli— tudeatdesignflow rate．Forthedoublevolutepumptheblad