基于涡量输运方程的离心泵空化涡动力学特性数值研究

作者:邹俊杰; 沈熙; 赵旭涛; 王朋; 孟庆辉; 张德胜
来源:水动力学研究与进展A辑, 2022, 37(05): 668-677.
DOI:10.16076/j.cnki.cjhd.2022.05.008

摘要

空化是影响离心泵等水力机械安全运行的关键因素。为研究空化发生时离心泵内涡动力学特性,该文以一单级单吸离心泵为研究对象,基于修正的SST k-ω湍流模型结合Zwart空化模型进行空化流动数值模拟,并利用外特性试验结果验证了数值计算的准确性。结果表明:随着空化数的降低,泵内依次发生空化初生、轻度空化和不稳定空化;严重空化时,流道内空化尾部产生旋涡结构,涡动力学分析显示此处为高涡量区;不同方向上的涡拉伸项与涡扩张项对叶轮内涡量的生成起主要作用,斜压扭矩项在汽液交界面对涡量的生成具有重要贡献,科氏力项对涡量的影响最小。