随着流体动力学数值求解技术和计算机软硬件技术的发展,水力机械叶轮内部的三维湍流场的研究有了长足的进展,已成为研究的热点之一。应用CFD技术对泵及泵站流动进行数值模拟计算,分析、了解、观察内部流动的结构,对过流部件进行优化设计,预测泵及泵站的性能,对发展泵及泵站的流动理论和设计方法,促进泵及泵站技术进步,保证泵及泵站建设质量,提高泵及泵站建设的技术性能具有重要意义。 本文采用时均N-S方程,配合标准κ-ε紊流模型,采用非结构化网格划分、处理导叶和叶轮之间动静干涉的滑动网格模型技术、近壁流动的壁面函数法、压力与速度的耦合关系收敛性能较好的SIMPLEC算法等,对双向贯流泵在不同运行工况下的内部流动和外特性进行了数值模拟和预测,得到了以下成果: 1.正反向工况下,各个计算点的流量、扬程、效率和力矩值。 2.根据计算结果预测了Q—H曲线、Q—η曲线和Q—M曲线,并分析了各曲线的变化趋势,比较了正反向工况的差异。 3.各个工作点下,流道内部的流速、总压和湍动能分布。 4.通过对比正反向工况最优工作点的断面流速、总压和湍动能分布图,分析其影响效率的因素,并总结了变化规律。