旋喷泵转子腔的结构优化及数值模拟计算

通过改变旋喷泵转子腔的结构,结合 CFD 软件 Fluent 对不同结构的转子腔泵进行数值计算。计算时以 XP300－3型旋喷泵为研究对象,基于雷诺时均 N －S 方程,采用标准 k －ε湍流模型和 SIMPLE 算法。在已有的研究基础上,对转子腔结构进行优化设计,即在壁面增加凸棱、减小转子腔的轴向宽度以及2种结构叠加的综合优化设计,分析3种结构模型对泵性能的影响,再与原结构模型泵进行对比。结果表明：在同一工况下,相比于原模型,增加凸棱和适当减小转子腔的轴向宽度,都能有效减少流体在转子腔中的停留时间和过流面积,减小对泵体的磨损;两种转子腔结构对泵的扬程和效率都有明显的改善作用,尤其是对泵扬程的提高;在相同工况下,转子腔结构综合优化后,泵的理论扬程和效率较前面任何一种情况都有相当大的改善,表明在此旋喷泵转子腔的结构优化中,结构优化可叠加。