摘要：为了研究级间间隙对多级井泵性能及流场的影响,以采用叶轮极大直径设计法设计的QS-40-30-5.5新型井泵为例,应用Fluent软件对不同级间间隙下的模型泵进行了全流场数值模拟.分别从泵的外特性及内部流场分析了级间间隙对泵整机性能的影响,结果表明：在同一流量下,随着间隙的增大,泵的扬程与效率均降低,轴功率基本保持不变;导叶出口处的液体会沿着级间间隙回流,然后通过叶轮与导叶之间的空间流回到导叶中,使得导叶出口及下一级叶轮进口处的流动出现紊乱,增大了流动损失,从而使得泵的性能下降.通过样机试制及试验发现：泵的最高效率点偏向小流量,但也满足国家标准要求;在额定流量下采用两级全流场数值模拟,由于考虑了圆盘摩擦损失及级间间隙泄漏损失,其预测值与试验值相当接近,误差在1%以内,验证了数值模拟方法的正确性.研究结果对新型井泵的优化设计具有一定的参考价值.

关键词：井泵 级间间隙 内流场 性能 数值模拟 

单位：江苏大学流体机械工程技术研究中心 江苏镇江212013 江苏大学管理学院 江苏镇江212013