单、双隔舌对离心泵径向力特性及内部流场的影响

牟介刚， 刘　剑， 谷云庆， 代东顺， 郑水华， 马　艺

(浙江工业大学 机械工程学院，杭州　310014)

单、双隔舌对离心泵径向力特性及内部流场的影响

牟介刚， 刘剑， 谷云庆， 代东顺， 郑水华， 马艺

(浙江工业大学 机械工程学院，杭州310014)

为了明确不同型式隔舌对离心泵内部流场的影响，利用标准k-ε湍流模型，对不同工况下单隔舌、双隔舌蜗壳离心泵外特性参数进行数值模拟及相关试验，验证双隔舌蜗壳离心泵的可行性，分析不同工况下单隔舌、双隔舌离心泵叶轮与蜗壳处径向力特性，并对蜗壳和叶轮静压分布以及流场的湍动能进行研究。结果表明：采用双隔舌蜗壳并不会对离心泵外特性造成影响；不同工况下，作用在蜗壳上的径向力均远大于叶轮上的径向力，当采用双隔舌时，叶轮处径向力略微减少，而蜗壳处则降低显著；两种隔舌离心泵叶轮内流体流动趋势相当，各处静压分布较为均匀；不同时刻下，采用双隔舌时，其蜗壳内静压分布变化更小，尤其表现在蜗壳扩散段，说明双隔舌蜗壳更利于流体流动。

离心泵；双隔舌；数值模拟；径向力；流场

离心泵根据设计理论得到的几何不对称螺旋形压水室，泵运行时旋转叶轮与蜗壳之间的动静干涉将使泵内部流场的径向分布差异较大，导致离心泵内部的三维非定常流动变得异常复杂[1-2]。泵内部径向力的不平衡不仅会严重影响到泵轴的稳定性，且会造成轴封泄漏的后果。

目前尚无精确计算公式确定径向力大小及方向，针对径向力的研究主要通过数值模拟和试验的方法实现[3-6]。……