船用离心泵改进的CFD方法研究

杜喆华

（武汉第二船舶设计研究所 武汉 430064）

0 引 言

离心泵是将原动机的机械能利用离心力转化为输送介质能量的一种通用机械设备［1］，如果输送介质是水，将机械能转化为动能或位能，就是本文的研究对象水泵。船舶的各个系统中大量使用离心泵。船用离心泵在使用过程中，有可能因为众多因素的联合影响造成泵体非正常振动，并引发与水泵相连管路振动，进而激励船体振动噪声产生，影响船上人员的身心健康。另外，水泵非正常振动还会造成水泵效率降低、扬程和流量下降。在日益提高的现代船舶舒适性要求下，船用离心泵不能仅满足于正常使用工况要求，还必须最大限度减小振动。

离心泵内流体流动相当复杂，因此很难用纯理论的方法得到其内部流场特性。近年来，随着计算机硬件水平的提高以及计算流体力学（CFD）和数值计算方法的蓬勃发展，CFD方法已成为国内外学者研究离心泵的重要手段。随着研究的深入，目前用CFD方法研究离心泵呈现如下发展趋势：①湍流模型的深入研究；②优化设计；③发展网络生成技术；④向量化及并行算法。

本文以某型船用离心泵为例，介绍了该泵的振动现状，结合工程实践对可能的原因进行了分析，提出改进措施；然后用FLUENT软件对改进方案进行数值模拟分析，最后制造样机加以验证。本文的研究思路和方法可为其他离心泵低振动改进设计提供一定的借鉴。

1 某船用离心泵组成与主要参数

本文研究的某型船用离心泵用于运送淡水。……