叶片泵叶轮流场仿真与参数优化分析

简介

基于环形叶栅理论将二维叶片叶型转化为三维叶片，建立了叶轮叶片的三维模型。根据流体流动规律列出了叶轮连续方程、动量方程，使用FLUENT软件对方程进行了计算分析，数值模拟了叶轮三维湍流流场，获得了叶片表面压力云图、速度矢量图、叶片进出口边附近压力分布图和叶片安放角压力变化曲线。通过图形分析知，空蚀最严重位置出现在叶轮轮毂背面出口边附近。以效率最大、空化空蚀量最小建立目标函数，在MATLAB中进行计算求解，优化了叶轮进出口直径、进出口安放角。利用这种方法能够达到提高叶片泵的效率、降低叶片空蚀影响的目的。