采用大涡模拟亚格子尺度模型与滑移网格技术,对多工况下的带诱导轮的燃油增压泵进行了非定常数值模拟分析,得到了燃油增压泵内部流动特性,同时对实物泵进行特性试验。结果表明:由于蜗壳存在不对称性,造成叶轮涡量和压力分布存在不对称流动;随流量的增加,流道内的涡量和压力大小分布规律相同,在小流量时变化明显,大流量时变化均匀,并且涡产生的位置和形式都发生了变化。通过试验曲线的形状看出,该泵在低转速、小流量时的变化较为明显,存在不稳定性。在大流量和高转速时性能稳定,而且在超过额定转速的1.08倍处工作状态良好,为后续提高该离心泵工作压力提高依据。

以比转速相近的某型航天长寿命离心泵为模型泵,基于组合相似换算法、ANSYSY-Fluent软件三维全流场多工况数值模拟和水力特性试验三者相结合的方法设计离心泵,结果表明:设计泵的最大功率点较于模型泵向大流量工况偏移,且功率正斜率较模型泵高。结果表明:设计泵B与模型泵最高效率点均处在1.02倍额定流量工况下,而设计泵B的效率高效区比设计泵更宽,并且高效区较模型泵较平稳,但是在小流量区域模型泵的效率高于设计泵A、B,而且变化斜率不同,设计泵A、B的正斜率大于模型泵,在大流量区域设计泵A、B的效率高于模型泵,在设计泵额定流量的0.76倍处模型泵与设计泵B相交并呈现出不同的变化趋势,且设计泵B的效率正斜率较模型泵高。采用组合相似法放大设计泵在(0.5~1.5)倍额定流量范围内,出口压力、功率随流量变化趋势与模型泵基本一致,效率较模型泵增加...

针对服务于航天低温循环系统的半开式复合叶轮离心泵效能利用率低的问题研讨了其内流场在3种不同叶顶间隙下的工作情况。应用ANSYSY-Fluent软件对3种不同叶顶间隙的流场进行三维定常全流场数值模拟得出3种叶顶间隙对离心泵内流特性的影响规律。通过对实物泵的水力特性试验以及试验结果与数值模拟结果对比分析得出叶顶间隙是半开式离心泵存在能量损耗原因之一减小叶顶间隙有利于提高效能利用率并确认了试验数值模拟的可靠性。