进水流道是大型水泵装置的一个重要组成部分,是泵站前池和叶轮室之间的过渡段,承担着水泵进口流场的整流作用,使水流更好地转向和加速,尽量满足水泵叶轮室进口所要求的水力设计条件。 进水流态不良将直接导致叶轮室内的流态不良,发生脱流、漩涡等现象,使得各叶片的压力分布不均,从而增加泵内水力损失、降低效率和汽蚀性能。泵装置中泵的运行条件与泵段测试时的情况有所偏差,这必然导致泵性能的变化。为更好地预测水泵的运行工况,获得更合理的选型数据,了解进水流道对泵运行特性的影响就显得十分的必要,这也一直是有关泵站设计人员十分关注的热点问题, 本文采用三维定常RANS方程和重整化群(RNG)紊流模型对进水流道、水泵叶轮室进行了数值模拟计算,获得流速、压强、扬程、功率、效率等数据,分析进水流道对水泵性能的影响。 本文分析比较了10种不同形式的进水流道,计算结果显示:进水流道的流道转向半径R和流道竖直段的长度L对水泵内部流场、各叶片的压力分布以及水泵特性(功率、扬程、效率)等方面均有影响。从叶轮进口断面的流态分布来看,水泵特性对进水流道转向半径R这一参数更敏感。进水流道的转向半径R=1.0D,竖直段长度约L=0.6D较合理。肘形流道具有较好的整流效果和较强的实用性。 本论文得到国家经贸委、水利部“十五”技术攻关项目——立式轴流泵及装置研制(编号:ZZ02-03-01-04)。