基于涡动力学的离心泵内部流动诊断

为了研究离心泵中涡结构、涡演化和涡的相互作用,基于RNG k-ε湍流模型和涡动力学诊断方法的正则化螺旋度、Q准则、BVF诊断等对离心泵设计工况下的涡旋运动进行数值研究。与传统方法获得的压力、速度云图相比较,涡动力学诊断可以准确捕捉到离心泵叶轮、蜗壳中的涡旋结构、强度变化。蜗壳蜗型段存在一对旋转方向相反的涡,与经典的卡门涡街脱落涡的旋转方向相反,该对涡来源于叶片压力面流动的分离;蜗型段压力脉动根源是叶轮上脱落的一对周期性涡,在隔舌处尤为明显;蜗壳扩散段存在两对涡,一对是蜗型段的主涡,一对是隔舌位置脱落的次涡-卡门涡街,两对涡相互作用在泵出口形成了一对不规则涡。给离心泵涡控制、流动减阻提供理论依据。