穿孔叶片离心泵空化性能的数值模拟

为分析进口位置附近开孔对离心泵空化性能的影响,以某低比转速离心泵作为研究对象,利用CFD仿真软件基于RNGk-ε湍流模型对模型进行全流道定常湍流空化数值模拟,研究在叶片空化初生位置,开孔面积、开孔形状对离心泵性能的影响。研究发现,对于本文的低比转数离心泵,开孔面积过大会造成能量损失,当孔型为梅花孔时,开孔面积过小会加剧叶轮空化;不同开孔面积,不同孔型对离心泵空化性能影响差异较大,当穿孔面积为1/4πmm²,孔型为方形孔时,扬程提高了9.8%,并且显著增强离心泵的抗空化性能;当孔型和开孔面积能有效抑制叶轮空化时,其叶轮进口低压区都被截断,呈间断性分布;当开孔面积为1/4πmm²,孔型为方形孔和开孔面积为25/4πmm²,孔型为梅花孔时,对离心泵湍动能减小明显,减小了原模型空化带来的能量损失,有效地抑制了叶轮内空化。