轴流泵出水管内部流动水力特性研究

轴流泵出水管内部流动水力特性研究

2005年12月

农

业机械学报

第36卷第12期

轴流泵出水管内部流动水力特性研究3

仇宝云　黄季艳　袁寿其　林海江　冯晓莉

　　【摘要】　用五孔探针测定轴流泵出水管内部三维流场,揭示其流动规律,分析流场形成机理,利用流场数值模拟方法计算出水管水力损失。结果表明,后导叶出流环量较大,由于出流环量和出水弯管二次流的共同作用,出水管内为复杂的螺旋流,断面轴向流速和周向流速分布不均匀、不对称,与常规轴向均匀流和对称流的假定不符。过大的环量增大了出水管内水力损失,减小环量可减小水力损失,提高泵装置效率4%～8%。

关键词:轴流泵　出水管　流场　测试　出流环量　水力损失中图分类号:TH312;TV136

文献标识码:A

StudyonFlowHydraulicCharacteristicsinOutlet

PipeofAxial-flowPump

QiuBaoyun

1,2

　HuangJiyan1　YuanShouqi2　LinHaijiang1　Feng(11YangzhouUniversity　21JsuUThe32Dfloweofpumpweremeasuredwith52holeprobe.Theflowformationmechanismwasanalyzed.Hydrauliclossesofoutletpthroughflowfields’numericalsimulation.Theresultsindicatedthattherewasiglationinoutletofexitguidevane.Undertheco2actionofcirculationandsecondaryflowsofoutletcurvedpipe,theflowinoutletpipewascomplexspiralflowandaxialandcircumferentialvelocitiesofflowoncrosssectionswereneitherevennorsymmetrical,whichwasdifferentfromnormalassumptionofevenorsymmetricalflow.Theexcessivecirculationincreasedoutletpipehydrauliclosses.Thehydrauliclossescoulddecreaseandpumpassemblyefficiencycouldincreaseby4%～8%throughdecreasingthecirculation,whichmeantmuchtooptimumdesignofanaxial2flowpumpassembly.

Keywords　Axial2flowpump,Outletpipe,Flowfields,Measurement,Outletcirculation,

Hydrauliclosses

　　引言

按照我国水泵行业的传统习惯,生产厂家只保证泵出厂的泵段效率,而用户要求的是包括进出水管在内的泵装置效率。过去通常将泵出水管内流体

收稿日期:20050628

流动视为普通的无旋流动,忽视水泵的影响,试验采用仅有进、出水管的无泵装置,数值计算将泵段与出水管独立出来单独研究,不考虑彼此之间的影响。近年来,人们已认识到轴流泵叶轮过流特性对进口流速分布的影响[1]和泵出流环量对出水管水力特性的

3国家自然科学基金资助项目(项目编号:50179032)和江苏省水利动力工程重点实验室项目(项目编号:KJS03086)仇宝云　扬州大学水利科学与工程学院　教授　博士生(江苏大学),225009　扬州市黄季艳　扬州大学水利科学与工程学院　硕士生

袁寿其　江苏大学副校长　教授　博士生导师,212013　镇江市林海江　扬州大学水利科学与工程学院　硕士生冯晓莉　扬州大学水利科学与工程学院　硕士生