摘要：目前离心泵过流部件的瞬态流动分析主要集中在蜗壳内,对旋转叶轮区内的流动特性研究较少.基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格,对不同工况下离心泵内部瞬态流场进行数值模拟,计算得到的离心泵扬程和效率曲线与试验结果吻合较好.在离心泵叶片正背面分别设置3个监测点,分析叶轮区压力脉动特性.结果表明,设计工况下叶片正背面压力脉动的主频为叶轮转频或2倍叶轮转频,非设计工况下其主频均为叶轮转频.从叶轮进口到出口,叶片正背面的压力脉动最大幅值都逐渐增大.同一监测点上压力脉动最大幅值在小流量时最大,约为设计工况下5倍.分析小流量工况下叶轮内部相对速度分布,叶轮出口处附近随时间变化的旋涡是内部流动不均匀的主要原因,使得离心泵在该工况下运行效率低、压力脉动强度大.

关键词：离心泵 叶轮 瞬态流动 压力脉动 

单位：清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室 北京100084