喷水推进泵的总特性和三维流场研究

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本文基于N-S方程和标准的k-ε紊流模型,对喷水推进轴流泵内部的流动进行了数值模拟,采用CFX-TASCflow计算软件分别对无导叶喷水推进泵、后置导叶喷水推进泵、前置导叶喷水推进泵三种形式进行计算,分别得到了三种情况下的性能曲线。从数值计算的结果来看,数值计算所得到的叶片表面及整个流道的内特性均符合叶轮机械内特性的一般规律,其中后置导叶喷水推进泵的数值模拟与实验测试结果总体趋势基本吻合,因而表明采用CFX-TASCflow进行数值模拟的正确性和可行性。同时,对流场进行了详细的研究,分析了叶片表面的压力分布,不同流量下叶轮进出口、导叶进出口的速度压力分布,研究了粗糙度、叶轮与导叶间距以及导叶前置或后置安放对喷水推进泵性能的影响。计算数值计算结果为泵内流场分析提供了有益的参考。在前置导叶喷水推进泵数值模拟中,根据模拟计算结果进行叶片配对选组,极大减小了设计、实验费用。因此叶轮机械的流体动力学数值求解技术(CFD)是一项很重要的技术,它的采用对喷水推进泵的设计工作有积极的影响。
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