离心泵流场数值模拟方法研究

第４７卷第５期２０１０年１０月

化工设备与管道

ＰＲＯＣＥＳＳＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＰＩＰＩＮＧ

ＶｏＬ４７Ｎｏ．５

０ｃｔ．２０１０

?机械与密封?

离心泵流场数值模拟方法研究

姜小放１．徐明利２

（１．西安东方集团有限公司，西安７１００４３；２．西安工业大学材料与化工学院，西安７１００３２）

摘要：为了对离心泵的数值模拟做系统的分析研究，提高模拟手段，为设计者和工程应用人员提供参考。系统地阐述了离心泵的结构、建模、网格划分和数值模拟方法，给出了离心泵在数值模拟时的基本方法和步骤。

关键词：离心泵；数值模拟；ＣＦＤ；工程应用

中图分类号：ＴＱ０５１．２文献标识码：Ａ文章编号：１００９．３２８ｌ（２０１０）０５—００３ｌ旬３

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离心泉足再要的流体输送设备，在各行ｑｐ的应用很广。随着计算机技术的发展，离心泵的设计已从传统的经验没计向ｃＦＤ（计算流体力学）及其实验验证相结合的设计方式过渡，这对于设计界来说无疑是一项重大的革新。在实际应用中，工程技术人员对离心泵的榆测仍需依靠设备检测，只是在管路和流体机械本身的运转过程，可以借助ｃＦＤ技术来预测故障发生的原因。对离心泵数值模拟方面的研究，国内外已发表了很多学术文献，但是还有很多方面需要不断地进行深入分析研究。

１离心泵结构介绍和ＣＦＤ模型

１．１离心泵简介

离心泵的的通流部件包括：吸入室、叶轮、无叶环形空间扩散室、蜗壳型集水室、扩散室…。各部分结构见图ｌ。

１．２离心泵ＣＦＤ模型

离心泵三元扭曲叶轮的结构复杂，目前在建模时最常用的三维造型软件有Ｐｒｏ／Ｅ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、ＵＧ等，这些软件的建模功能都非常强大，并且各自带有后置处理系统，在ＣＡＤ／ｃＡＭ中，已成为主要应用的工具。离心泵的建模难点就是叶轮的三元叶片和蜗壳隔舌处的处理过程，在整个的模型建立过程已有很多文献可以参考∞１，这里就不详述。离心叶轮实体和蜗壳实体的ｃＦＤ模型见图２，图３。

图１离心泵结构示意

Ｌ吸入室；２．叶轮；３．无叶环流窄『ＨＪ扩散室；４．蜗壳型集水室；５．扩散窒

图２离心叶轮实体和ＣＦＤ模型

收稿日期：２０１０旬３．２３

作者简介：姜小放（１９７８一），男，陕西礼泉人，助理工程师，硕士研究

生。研究方向：机械ｃＡＤ与仿真技术。

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