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对于高温高压泵内部流场的研究现状

作者:管理员 发布:2017年4月13日 浏览次数: 1188

为了设计出高效可靠的高温高压泵水力模型,必须掌握其内部流场特性。随着CFD技术的不断普及,使得泵内部的流场分布得以准确直观的体现,基于流场分析软件对高温高压泵流场的模拟计算日益增多 ,泵内部的流场分析对改善其水力设计具有重要的指导意义。张野等研究了硼酸浓度的大小对核主泵的性能影响,得出硼酸浓度对核主泵性能影响甚微,由此验证了清水代替硼酸溶液作为模拟、试验介质是可行的。在进行核主泵性能试验时可用清水代替介质,以减轻试验验证的难度。

针对高温高压泵的设计工况,张玉等利用数值模拟得到了高温高压泵流场和叶片区域的压力、速度及涡量分布,随着流道的逐渐扩张,静压最大值出现在泵壳外壁,且沿叶轮径向方向压力梯度逐渐增大,根据流线分布表明等截面的压水室流动十分复杂。导叶的进口处、叶片出口处区域和核主泵出口段靠近壁面处有相对较大的涡量,并出现较明显的流动分离,由此提出流动分离可能是影响核主泵效率的因素之一。

对于小流量工况,泵流动稳定性下降,龙云等利用ANSYS软件以核主泵为模型针对小流量工况下的不稳定流动进行分析,推断出小流量工况下泵壳中心出口使沿叶轮旋转方向的主流与出口处的液体相互之间发生摩擦和碰撞,造成能量损失,导致内部流场分布不均匀,并认为对称性结构是导致叶轮叶片进口和出口复杂旋涡的原因之一。

综上所述,高温高压泵内部流场主要受旋涡数量、流动分离的影响,结构的布置、蜗壳截面的选取以及运行工况对内部流场影响很大,在进行水力设计时应注意考虑,以减少内部流动损失,提高水力效率。

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