可逆轴流泵装置不稳定区域叶轮的流固耦合分析

2019-10-22 17:10:14 741

  可逆式轴流泵广泛应用于沿海或沿江地区,由于严重的振动,导致叶轮在不稳定区域内产生裂纹,叶轮的流固耦合求解策略应用于可逆轴流泵,在不稳定区域,采用双向耦合的方法得到泵的性能曲线,并对叶轮进行了变形和应力的定量分析。

  结果表明,测量的效率和扬程与仿真值吻合较好,在正旋转条件下,等效应力和总变形量在0.75 QDEs以下,无论是正旋转还是负旋转,从叶轮进口到出口,从叶轮轮毂到轮缘,总变形都是先增大后减小的,等效应力随圆角半径的减小而减小,变形和应力分析结果可用于指导可逆轴流泵的结构设计,获得更稳定的泵性能。

  可逆式轴流泵作为水利工程的重要组成部分,通过改变叶轮的旋转方向,可以改变流动方向,因此,它既能满足排水又能满足输水的需要,广泛应用于沿海地区或沿江地区,但在小流量条件下存在不稳定的运行区域,会产生严重的振动和噪声,泵头会随着流量的增加迅速下降,在不稳定工作区,叶轮结构与湍流相互作用强烈,会引起叶轮结构的复杂变形,甚至产生裂纹。

  可逆式叶轮在可逆轴流泵中起着重要作用,为了保证泵在正反转和负反转时的效率,将可逆叶轮的进出口角度设置为相同,由于叶轮的特殊形状,可逆叶轮的应力和变形分布可能有很大的变化,此外,还需要考虑叶轮在正反转和负反转下的应力和变形分布。