带式输送机液黏耦合器的瞬态流场分析与结构优化

简介

为降低带式输送机液黏耦合器的空化效应,建立气液耦合CFD模型,对内部瞬态流场进行分析与优化。采用VOF模型和Level Set模型匹配的方式实现气相、液相以及交界面的模拟,在SST、 IDDES、SBES和DLES等尺度模型下校验Singhal空化模型的计算精度,得出气泡演变特性、轴向空化特性和流场速度的变化规律。基于DOE方法建立涡轮叶片的优化数学模型,在确保流场压力峰值的前提下,最大限度地减小气泡体积。结果表明,优化后流场压力峰值提升了22.6%,对应的气泡体积降低了29.6%,优化效果显著。