空化现象是影响离心泵性能的关键因素,为研究仿生微结构对离心泵空化性能的影响,以比转速为112.4的离心泵为研究对象,基于海滑虫的仿生气包微纹理表面,提出一种类蘑菇状凹坑微结构叶片。利用CFD仿真软件对模型进行非定常空化数值模拟,研究微结构不同凹坑深度比对离心泵空化性能的影响。结果表明仿生微结构对离心泵水力性能影响较小,扬程变化为-1.42%~1.38%;不同深度比对离心泵空化性能影响较大,当深度比为2.5时,抑制空化效果最佳,在空化初生阶段空泡体积减少54.75%,断裂扬程提高17.07 m;在吸力面进口1/3处布置仿生类蘑菇状凹坑后,减少了叶轮进口处低压区分布,减小了流道内空泡横截面积,抑制流道内空化的初生和发展。

为探究叶片包角对螺旋离心式燃油泵空化性能的影响,以某型号航空燃油泵作为研究对象,自主设计了190°、220°、250°、280°、310°、340°、370°、400°叶片包角燃油泵,采用数值模拟以及试验的方法... 展开更多

为了研究叶片包角对高比转速离心泵空化性能的影响,本文基于CFturbo和UG软件,利用CFX中的RNG k-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型,对比转速为185的离心泵分别探讨其叶片包角为90°、95°、100°、105°、110°时该离心泵的空化特性。结果表明,叶片包角对高比转速离心泵外特性有显著的影响,其泵的扬程随叶片包角的增大而减小,且小流量时随包角的增大效率增加,大流量时则反之;同时随叶片包角增大,进口低压区的面积增大,进口空泡体积分数减小,离心泵的内部流动更加平顺光滑,叶片背面的旋涡消失,叶轮流道内的流线越趋于叶片的形状;叶片包角大小与离心泵的进口湍动能呈负相关;说明包角越大,高比转速离心泵的抗空蚀性能越好。

为了改善离心泵的空化性能,研究离心泵断裂空化发生机理,对1个比转数为134的单级离心泵进行空化性能的模拟计算,通过改变叶轮的进口直径、叶片进口安放角和叶轮出口宽度进行数值模拟,根据模拟结果预测了模型泵的空化性能,并分析不同空化余量下叶轮流道内的气泡分布.研究结果表明：在额定工况下,随着进口压力的降低,空泡首先在叶片背面进口边附近产生,然后随着叶轮旋转沿流道向叶轮出口扩散,并随着流道过流面积的增加向叶片工作面扩展;叶轮流道内气泡呈不对称分布的主要原因是由于叶轮与蜗壳的动静耦合作用,使叶轮叶片表面的压力分布不对称造成的;与叶轮进口参数相比,叶轮出口宽度的变化对离心泵空化性能的影响不大;当增大叶片进口安放角后,减小了叶片的弯曲程度,叶片进口的过流面积增大,空化性能得到改善,相同进口压力下的空化...

本文以百万等级超超临界电站锅炉给水泵为研究对象,通过CFD技术对叶片空化性能进行数值研究。提出一种基于样条函数思想的径向弯叶片几何参数设计方法,引入“正弯叶片”和“反弯叶片”两种叶片径向弯曲结构。结果表明:“直叶片”必需空化余量为22.8 m,与试验值误差仅为0.2 m,预测结果具有一定的精度,“反弯叶片”必需空化余量为21.7 m,空化性能最优;“正弯叶片”在叶片进口处压力面最先出现空泡,吸力面空化面积最大,而“反弯叶片”吸力面空化面积最小。

为有效避免齿轮泵吸油腔内的空化现象，基于扫过面积法，以主、从动齿轮上的两条啮合半径为边界，构建包含啮合点和啮合半径在内的密闭空间吸油腔，并推导出对应的体积变化率；基于困油的充分卸荷，依据吸油腔的体积变化率等于与腔外的交换流量，推导吸油腔内介质动态压力及其最小值的计算公式，并建立避免空化现象的判别式，进行实例运算和结果分析。结果表明：啮合位置的变化，导致了吸油腔内介质压力的动态变化；节点啮合位置处，压力取最小值；入口半径是有效避免空化现象的主要因素等，其正确选择能有效避免空化现象。计算最小压力时考虑了众多因素，为齿轮泵后续进一步提高空化性能的研究提供了理论基础。