基于CFD和模型试验的水下泥泵优化设计研究

泥泵是绞吸挖泥船的心脏设备,泥泵的效率直接影响着挖泥船的施工效率。本文结合CFD和模型试验,基于流体仿真软件,采用标准k-ε湍流模型,模拟了大型水下泥泵的三维流场,预测了泥泵的水力性能,并采用增大叶片包角,减小叶片出口角等方法对叶片进行了优化,提高了扬程曲线的斜率,最高水力效率达到了86%;基于相似定律,按照1∶4的比例设计制造了模型泵,在试验台上进行了外特性试验。结果证明,优化设计的水下泥泵外特性与预测相符,验证了绞吸挖泥船水下泥泵的设计方法。