内射流对离心泵汽蚀性能和空化流动的影响

作者：陈颖; 代军; 吴激; 陈长盛; 崔伟; 高波

来源：船舶工程, 2021, 43(03): 67-71.

DOI：10.13788/j.cnki.cbgc.2021.03.12

• 离心泵
• 内射流
• 汽蚀性能
• 空化流动

基于标准k-ε湍流模型,结合Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对比转速为69的离心泵进行数值模拟,揭示内射流结构对泵内部空化流动的影响机理,比较射流孔径对泵汽蚀性能的影响,分析内射流引起的空化泡形态分布和演变规律。结果表明:射流孔的存在导致泵叶轮流道在进口抽真空状态下更易发生空化,射流孔径越大,对流道中空化发展的影响越强烈;当射流孔直径为6mm时,在0.8倍、1.2倍和1.4倍设计工况下,模型泵的临界空化余量分别增加17%、69%和5%。由于内射流的轴向速度较大,在剪切层形成局部低压区,其自身更易发生空化。当有效空化余量降低时,在小流量工况下,叶轮进口轴线附近率先出现螺旋型空化带,并逐渐转化为范围更大的空泡团;在大流量工况下,空化发展缓慢,仅发展出空化带结构。

• 单位
  上海船舶设备研究所; 江苏大学