轴流泵出口流场的实验研究与数值模拟

首先对轴流泵进行了性能实验，然后利用PIV（PaIticle Image Velocimetry，粒子示踪测速仪）测量技术在3个不同工况下对轴流泵叶轮的出口流场进行了测量，得到出口回流和旋涡结构。基于Navier-Stokes方程组和标准k-ε模型，采用SIMPLEC算法对轴流泵叶轮内流场进行数值模拟。计算得到泵的性能曲线与性能实验获得的结果比较吻合，并将计算得到的出口流场速度分布和PIV测量结果进行了比较，两者能较好的符合，从而证明了数值计算的有效性和准确性。进而分析了轴流泵不同流量工况下造成效率降低的原因，得知叶根出口位置的回流随着流量的增加而减少。本结果可以为轴流泵的内流分析和叶轮设计提供参考依据。