机械工程学报

作者：林通, 李晓俊, 朱祖超, 谢华东, 胡建新

单位：1. 浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合实验室 杭州 310018;2. 江西应用技术职业学院机械与电子工程学院 赣州 341000

关键词：离心泵,液力透平,最佳工况,瞬态流动特性,数值模拟；

基金：国家自然科学基金（U1709209，51536008，U2006221，51906224，51906223）、浙江省重点研发计划（2020C01027）和江西省教育厅科学技术研究（GJJ191344）资助项目。

为揭示离心泵作透平在最佳工况点下主要过流部件的瞬态流动特性，采用修正的PANS模型对一台比转速为90的离心泵作透平的瞬态流动特性进行数值模拟，通过试验验证数值计算的准确性；根据叶片的进、出口速度三角形计算理论最佳工况点，并对最佳工况下叶栅内部的流动规律进行预测；对蜗壳、叶轮在最佳工况点下的内部瞬态流动特性进行分析。结果表明，叶轮理论进、出口最佳工况点分别为55 m3/h、108 m3/h，实际最佳工况点为80 m3/h；叶片与蜗壳隔舌的动静干涉会促进隔舌前缘旋涡的脱落，当叶轮前缘与隔舌前缘平齐时，蜗壳内压力脉动强度最低；叶栅内旋涡的脱落频率约为2fn，涡量的演变主要由其输运方程中的拉伸项及科氏力项共同主导；吸力面附近涡量的演变对叶轮前、中部流道内的压力脉动影响较大，而叶片尾缘涡量的演变对叶轮出口处的压力脉动影响较大。研究结果可为提高离心泵作透平在余能回收系统中的运行稳定性提供参考。

来源：2021年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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