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1、農(nóng)業(yè)機械學(xué)報第40卷第11期燈泡體支撐件對貫流泵水力性能的影響*金燕劉超湯方平周濟人(揚州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院,揚州225009)【摘要】燈泡體支撐件(包括進(jìn)人孔和底部支承)是貫流泵裝置內(nèi)部重要的過流部件,本文采用CFD方法對貫流泵裝置內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬,對不同支撐件形狀進(jìn)行了比較分析和優(yōu)化,并與試驗結(jié)果比較。結(jié)果表明,進(jìn)人孔和底部支承的形狀對泵裝置的水力損失和水流流態(tài)的影響都比較明顯,合理的支撐件形狀可以改善流態(tài)、減少水流環(huán)量,提高泵裝置效率。關(guān)鍵詞:燈泡貫流泵支撐件數(shù)值模擬裝置效率中圖分類號:TV131.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AInfluenceofS
2、upportingShapeontheHydraulicPerformanceofBulbTubularPumpsJinYanLiuChaoTangFangpingZhouJiren(())llegeofHydraulicScienceandEngineering。YangzhouUniversity,Yangzhou225009,China)AbstractBulbtubularpumpshavesmallhydrauliclossandhighpumpingsystemefficiency,whichespeciallysuittothelowli
3、fthead,largedischargeandlongrunningtimesituation.Bulbsupportingunitswhichincludingmanholeandbottomsupportingareimportantflow—passagecomponentsofbulbtubularpump.Theturbulentflowinabulbtubularpumpwithdifferentsupportingshapeswassimt,latedbyCFDmethod.Theresultsofthecalculationindic
4、atedthattheshapeofsupportinghasareal‘kedinfluenceonhydrauliclossinthedischargepassageandflowpattern.Therefore,reasonableshapeofsupportingcanimprovetheturbulentflowpattern,reducethecircumferencevelocityandincreasethepumpingsystemefficiency.KeywordsBulbtubularpump,Supporting,Numer
5、icalsimulation,Systemefficiency——燈泡體支撐件形狀對整個泵裝置性能的影響,引言為今后貫流泵的設(shè)計、制造提供一定的參考依據(jù)。貫流泵水力損失小、裝置效率高,適用于揚程1模型泵裝置低、流人、運行時間長的場合,是一種非常經(jīng)濟的低揚程泵。國內(nèi)從20世紀(jì)60年代初期開始貫流本文的裝置模型為燈泡體后置的貫流泵裝置,式機組的水力研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,并且逐步在水包括進(jìn)水流道、葉輪、導(dǎo)葉體、燈泡體段和出水流道電站中得到應(yīng)用【,但針對貫流泵裝置方面的研究(圖1)。其中燈泡體段(圖1b中I—I和Ⅱ一Ⅱ斷面起步卻較晚,貫流泵裝置在水泵站中的應(yīng)用[
6、2-5]也之間的部分)由燈泡外殼、進(jìn)人孔和燈泡體底部支承很少,對整個泵裝置內(nèi)部特性的研究則更少。組成,本文將進(jìn)人孔和燈泡體底部支承統(tǒng)稱為貫流本艾摹jCFD方法,研究貫流泵裝置重要部件泵裝置燈泡體支撐件。收稿¨期:2008~1230修回日期:2009—06—01*圍家自然科學(xué)基金資助項目(50779060)、“十一五”國家科技支撐計劃資助項目(2006BAB04A03)、江蘇省高校自然科學(xué)重大基礎(chǔ)研究項目((}5KJA57005)和揚州大學(xué)研究生培養(yǎng)創(chuàng)新工程項目作者簡介:金燕.博士生,主要從事泵裝置內(nèi)流場測量和數(shù)值模擬研究,E—mail:sunshine
7、20080208@163.com通訊作者:劉超,教授.博士生導(dǎo)師,主要從事水泵與泵站研究,E—mail:liuchao@yzu.edu.cn第11期金燕等:燈泡體支撐件對貫流泵水力性能的影響79式中』D——水的密度——質(zhì)量力強度——流體運動粘性系數(shù)RNG紊流模型k方程和e方程為axj一(+)差]㈥毒一(+)亳e(b)(4)圖1模型裝置的平面圖Fig.1Plangraphofthemodelpumpingsystem其中=lD(a)正視圖(b)俯視圖1.進(jìn)水流道2.葉輪3.導(dǎo)葉4.進(jìn)人孔5.燈泡外殼6.出=(差+J罄水流道7.底部支承其中系數(shù)C=0.09
8、,C1=1.44,C2=1.92,=1.0,=1.3。2數(shù)值模擬方法2.3計算邊界條件2.1實