原型与模型泵装置压力脉动的相似性

作者：许哲; 刘雪芹; 许雪梅; 梁云辉; 郑源; 仲子夜; 万景红; 戴启璠^*

来源：排灌机械工程学报, 2023, 41(03): 224-230.

• 原型
• 模型泵
• 相似定律
• 压力脉动
• 主频
• 数值计算

为研究原型与模型泵装置压力脉动的相似性，根据相似性理论推导了原型与模型泵压力脉动幅值的相似性变换假设，并采用数值模拟的方法进行验证.以淮安四站为研究对象，采用CFX对原型与模型轴流泵装置进行数值计算，对泵段的压力脉动结果进行时域及频域分析.采用流量进口边界条件及自由出流边界条件，湍流模型采用SST k-ω模型.基于高精度水力机械试验台进行水泵工况的模型试验，验证了数值计算方法的可靠性.研究结果表明：叶轮域进口处压力脉动的主频皆为叶频，而叶轮域出口处监测点的压力脉动主频为叶频或导叶频；原型与模型泵装置相应监测点处的压力脉动的主频保持一致，且对应监测点处主频幅值亦保持一致；在一定程度上数值计算结果验证了原型与模型泵压力脉动幅值的相似性假设，尤其当原型与模型泵机组满足力学相似且两者的nD值保持一致时，对应压力脉动的幅值亦保持一致.

• 单位
  河海大学; 江苏省水利勘测设计研究院有限公司