离心泵叶轮设计与流动分析

摘要

针对离心泵叶轮传统一元理论设计方法仅满足流体连续方程的不足,提出了一种新的离心泵叶轮水力设计方法.该方法通过求解流体的连续方程和运动方程实现正问题计算,利用正问题计算得到的轴面速度分布进行反问题设计,正反问题迭代计算直至收敛,得到最终设计叶轮.基于SIMPLEC算法,通过数值求解Reynolds平均Navier—Stokes方程和RNG (k)—ε湍流模型方程,模拟了2种设计方法得到的离心泵叶轮三维湍流流场,预估了叶轮的水力效率,获得了叶轮内部的速度分布和压力分布等流动细节,验证了本文提出的水力设计方法的优越性,并为离心泵叶轮的优化设计打下了基础.