叶顶间隙对喷水推进轴流泵级的影响研究

摘要

采用三维雷诺平均N-S方程和S-A湍流模型对不同动叶叶顶间隙的喷水推进轴流泵流场和性能进行数值仿真.计算中选取的相对叶顶间隙δ(叶顶间隙尺寸与叶轮直径之比)分别为0.1％、0.3％、0.5％、0.7％.计算结果表明,随着叶顶间隙尺寸的增大,泵级水力性能降低;相对叶顶间隙增大到0.7％时,小流量工况下泵级的效率和扬程下降加快,设计工况下的叶顶进口处形成泄漏涡,泄漏损失增大.此外,随着叶顶间隙尺寸的增加,动叶进口狭窄的高压区得到改善,泵级角区分离减小,但泵级的水力性能却降低。