口环间隙对离心泵空化性能的影响

第29卷第3期2O17年6月海军工程大学学报J()URNALoFNAVAIUNIVERSITYOFENGINEERINGVo【．29NO．3JLII'I．2017DOI：10．7495／j．issn．1009—3486．2017．03．009口环间隙对离心泵空化性能的影响曹玉良，明廷锋，贺国，苏永生(1．海军工程大学动力工程学院，武汉430033；2．海军工程大学管理工程系，武汉430033)摘要：首先，运用Zwart空化模型和湍流粘度修正后的RNG湍流模型对有口环间隙和无口环间隙时离心泵的空化性能进行了数值模拟，研究发现：有／无口环间隙时离心泵的“扬程一有效汽蚀余量”曲线都与实验曲线变化一致，但是有口环间隙时的曲线与实验结果更接近。然后，对前口环间隙分别为0．2mm、0．5mm、0．9rnm、1_3Film和1．6mrn时离心泵的空化性能进行了数值计算，研究表明：有效汽蚀余量大于等于2．15m时，前口环间隙增大会使叶轮上空化面积减小，对离心泵的空化性能有利；有效汽蚀余量小于等于2．05nl时，前口环间隙增大会导致叶轮上空化面积增大，对离心泵的空化性能不利。关键词：离心泵；口环间隙；空化性能；有效汽蚀余量中图分类号：U664．33文献标志码：A文章编号：1009—3486(2o17)o3—0040～07EffectsofwearringclearanceoncavitationperformanceofcentrifugalpumpCAOYu～liang，MINGTing—feng，HEGuo。SUYong—sheng(1．CollegeofPowerEngineering，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China；2．Dept．ofManagementScience，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：ByusingZwartcavitationmodelandRNGturbulentmodelwithturbulenceviscositymodi—fled，cavitationperformanceofacentrifugalpumpwithorwithoutwear—ringclearanceisnumericallysimulated．Thesimulationresultdemonstratesthat”head—NPSHa”curvesofthecentrifugalpumpwithorwithoutwear—ringclearanceallhavesimilartrendswiththeexperimentalones．whilethecurveswithwear—ringclearancemoreconformwiththeexperimentalresults．Secondly。cavitationper—formanceofthecentrifugalpumpwithdifferentgapsoffrontwear—ringclearance(O．2n-ira。0．5mm．O．9mm，1．3mmand1．6ram)isnumericallycalculatedrespectively．CalculationresultsshowthattheincreaseofthegapsleadstothedecreaseofcavitationareaonimpellerwhenNPSHaisequaltoorgreaterthan2．15m，whichisbeneficialtocavitationperformanceofthecentrifugalpump，andthein—creaseofthegapsleadstotheincreaseofcavitationareaonimpellerwhenNPSHaisequaltoorlessthan2．05m，whichisharmfultothecavitationperformanceofthecentrifugalpump．Keywords：centrifugalpump；wear—ringclearance；cavitationperformance；availablenetpositiveSUC—tionhead(NPSHa)离心泵在使用过程中，由于磨损等因素会使口环间隙的大小产生变化，从而对泵的性能造成收稿日期：2016-04—26；修回日期：2016-06—29。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51306205)；湖北省自然科学基金资助项目(2015CFB700)；海军工程大学博士生创新基金资助项目(4142C15K)。作者简介：曹玉良(1