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为了研究离心泵空化抑制策略,改善离心泵的空化特性,该研究基于仿生学中的座头鲸鲸鳍"结节效应"提出了一种仿生离心泵模型。对原型泵和仿生模型的瞬态空化流进行了数值模拟,并使用水力性能和空化性能试验对算法进行验证,分析了原型泵和仿生模型的外特性和空化特性,以及叶轮流道内空泡发展、压力脉动、涡量场、压力分布、湍动能分布情况。结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合较好,仿生结构对原型泵水力性能影响较小,扬程变化范围为:-0.73%~0.77%,效率变化范围为:-1.74%~2.52%;仿生模型有效抑制了空泡发展,减少了空泡体积,在空化初生阶段抑制效果最好,平均空泡体积分数减少99.72%,仿生模型较原型泵的空化特性得到改善,提高了原型泵的水力性能;仿生模型降低了离心泵内多个位置的压力脉动主频幅值;仿生结构处产生的对漩涡会改变叶轮涡量场,使叶轮进口低压区减少的同时降低了叶轮流道内的湍动能,达到抑制空化发生和限制空化发展的作用。仿生模型可以有效的抑制离心泵空化的发生,改善离心泵的空化性能。  相似文献   
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