基于CFD的帶分流葉片離心風泵結構優(yōu)化研究.pdf

1、離心泵由于結構簡單、易于操作、運行可靠、適用范圍廣等特點，成為各種泵中應用最為廣泛的一種，并且隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對離心泵的性能提出了越來越高的要求，如偏工況穩(wěn)定運行、低振動噪聲以及高可靠性要求等。而在諸多離心泵優(yōu)化設計的方法中，添加分流葉片設計法是當前離心泵設計方法中較為有效的方法之一。其采用了長、短葉片間隔放置，從而有效改善葉輪內(nèi)部流場分布，提高葉輪壓比，防止二次流、回流、射流尾跡等不良現(xiàn)象的發(fā)生，提高離心泵性能和運行穩(wěn)定性，是改善

2、離心葉輪機械綜合性能的有效方法。
　　本文運用成熟的CFD商用軟件FLUENT14.5，以某款商用洗碗機內(nèi)離心風泵為研究對象，通過數(shù)值計算的手段對比不同葉輪模型風泵內(nèi)外性能，從分流葉片的周向分布，分流葉片長度，分流葉片偏轉角度，長葉片、分流葉片的數(shù)目這4個因素來研究分流葉片對整機性能的影響。
　　本文首先根據(jù)離心風泵模型各部件幾何結構參數(shù)，采用三維建模軟件PRO/E分別對該風泵模型的各個組成部分建模，裝配完成后導入ICEM

3、CFD進行網(wǎng)格劃分。通過對比3種湍流模型計算成本及精度，最終選擇標準k-ε模型作為本文數(shù)值計算的湍流模型，分別對該離心風泵在不同流量工況下進行數(shù)值計算，并對比了實驗與計算結果之間的風壓-流量曲線，驗證本文使用計算方法和計算模型的可靠性。
　　本文利用數(shù)值模擬計算提供該離心風泵內(nèi)部流場的信息，包括葉輪內(nèi)的壓力分布、湍動能分布、相對速度分布等，通過這些內(nèi)部流場信息結合計算結果，以提高風泵出口壓力及效率為優(yōu)化目標，來研究分流葉片各幾何參