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對于高溫高壓泵內部流場的研究現狀

作者:管理員 發布:2017年4月13日 瀏覽次數: 2186

為了設計出高效可靠的高溫高壓泵水力模型,必須掌握其內部流場特性。隨著CFD技術的不斷普及,使得泵內部的流場分布得以準確直觀的體現,基于流場分析軟件對高溫高壓泵流場的模擬計算日益增多 ,泵內部的流場分析對改善其水力設計具有重要的指導意義。張野等研究了硼酸濃度的大小對核主泵的性能影響,得出硼酸濃度對核主泵性能影響甚微,由此驗證了清水代替硼酸溶液作為模擬、試驗介質是可行的。在進行核主泵性能試驗時可用清水代替介質,以減輕試驗驗證的難度。

針對高溫高壓泵的設計工況,張玉等利用數值模擬得到了高溫高壓泵流場和葉片區域的壓力、速度及渦量分布,隨著流道的逐漸擴張,靜壓最大值出現在泵殼外壁,且沿葉輪徑向方向壓力梯度逐漸增大,根據流線分布表明等截面的壓水室流動十分復雜。導葉的進口處、葉片出口處區域和核主泵出口段靠近壁面處有相對較大的渦量,并出現較明顯的流動分離,由此提出流動分離可能是影響核主泵效率的因素之一。

對于小流量工況,泵流動穩定性下降,龍云等利用ANSYS軟件以核主泵為模型針對小流量工況下的不穩定流動進行分析,推斷出小流量工況下泵殼中心出口使沿葉輪旋轉方向的主流與出口處的液體相互之間發生摩擦和碰撞,造成能量損失,導致內部流場分布不均勻,并認為對稱性結構是導致葉輪葉片進口和出口復雜旋渦的原因之一。

綜上所述,高溫高壓泵內部流場主要受旋渦數量、流動分離的影響,結構的布置、蝸殼截面的選取以及運行工況對內部流場影響很大,在進行水力設計時應注意考慮,以減少內部流動損失,提高水力效率。

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