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為了研究斜流泵葉輪和導葉由于動靜相干作用(RSI)而引起的壓力脈動規(guī)律,基于標準k-ε湍流模型、SIMPLEC算法和滑移網(wǎng)格技術,根據(jù)葉輪和導葉葉片數(shù)及其葉片厚度設計了多種計算方案,并對不同方案的斜流泵模型進行了非定常數(shù)值模擬.采用葉輪進口、葉輪出口和導葉內部布點監(jiān)測壓力的方法獲得了壓力脈動曲線,并基于時域圖分析了葉輪葉片數(shù)、導葉葉片數(shù)及其厚度對斜流泵內部壓力脈動特性的影響.數(shù)值計算結果表明:斜流泵葉輪葉片動靜干涉對整個流場的壓力脈動影響較大,葉輪葉片數(shù)越少,葉輪進、出口壓力脈動幅值越大;在設計工況下,導葉內部的壓力脈動波形主要受葉輪葉片數(shù)影響,而導葉厚度對導葉內部壓力脈動影響較小.研究結論將為斜流泵的設計和穩(wěn)定運行提供參考.
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借鑒泵葉輪的反問題設計理論,用Fortran語言編程實現(xiàn)了高比轉數(shù)混流泵空間導葉的水力設計。提出了采用流線迭代法求解軸面流動,應用逐點積分法進行導葉葉片繪型,在保角變換平面上加厚葉片和修圓葉片頭部、尾部的基本理論和方法;討論了導葉葉片安放角分布規(guī)律、葉片出口邊位置對設計計算結果的影響。該方法設計計算精度高,能得到光滑的葉片表面、齊全的葉片表面數(shù)據(jù),便于數(shù)控機床加工制造。
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