涡动下高速离心泵的内部流动特性研究

引起高速离心泵振动的原因很多,其中一种是由于流体作用力导致叶轮发生偏心转动,即"涡动"引起的高速离心泵的振动。为了探讨涡动情况下高速离心泵内部流场特性,以高速离心泵为研究对象,给定了三种流量、四种偏心距以及六种涡动频率比组成的不同方案,应用CFX软件对高速离心泵的内部流动进行定常数值模拟,研究了涡动频率比、偏心距对高速泵内部流动的影响。结果表明:在1.0Q_d设计工况点,偏心距越小,叶片进口低压区面积越小;在0.6Q_d小流量工况点,当涡动频率比小于0时,随着涡动频率比的减少,旋涡的个数逐渐增加,旋涡的面积增大;在1.7Q_d大流量工况点,当涡动频率比小于0时,随着偏心距的增大,旋涡的个数增加,旋涡区面积增大;在1.0Q_d设计工况点,切向力Ft受涡动频率比以及偏心距的影响很小,且随着流量的变化,它在x轴、y轴、z轴分力的方向均会发生变化。