为分析介质黏度对旋涡泵不同工况下的内流场及外特性的影响,由数值模拟方法分别对不同介质黏度和不同流量工况下的旋涡泵内流场结构及其外特性进行对比分析。分析结果表明:叶轮及侧流道内流动沿叶轮旋转方向从泵的进口至出口逐渐趋于稳定,各纵向截面上存在明显的纵向旋涡和径向旋涡,随着流量的增大,叶轮及侧流道内的纵向旋涡及径向旋涡强度逐渐减弱,叶轮做功能力逐渐降低,泵的扬程逐渐下降,叶轮内湍动能耗散及叶轮内的涡量分布均随着流量

为进一步研究旋涡泵内部流场特点，阐述旋涡内纵向旋涡对旋涡泵外特性的影响机理，本文通过试验测得某旋涡泵的流量-扬程特性曲线，并与数值计算结果相对比，验证SSTk-ω湍流模型应用于旋涡泵数值计算中的准确性；通过分析6个轴向截面和15个周向截面的流场特征，研究纵向旋涡的形成和消失与压力速度变化的联系。结果表明：旋涡泵内可分为进口区、加速区、线性区、减速区、出口区和隔舌区；旋涡泵叶轮与流道的动量交换不仅仅发生在叶根和叶尖区域；线性区内纵向旋涡周期性的产生与消失使流体压力升高了总压升的85.7%；出口区和隔舌区内纵向旋涡的消失使进口区压力突降了35%，隔舌区速度突降了60%。