HD型石油化工流程泵是石化、煉廠中普遍使用的產(chǎn)品,屬低比轉(zhuǎn)速雙吸式離心泵,小流量、高揚(yáng)程的運(yùn)行特點(diǎn)決定了其不同于一般離心泵的外特性。其葉輪直徑大、出口寬度小造成了圓盤(pán)摩擦損失大、效率低、軸功率曲線隨流量增大急劇上升、性能曲線有駝峰等低比轉(zhuǎn)速離心泵特有的問(wèn)題。傳統(tǒng)的一元設(shè)計(jì)理論存在著沖擊損失大、無(wú)法控制葉片表面流體動(dòng)力負(fù)荷等諸多缺陷。隨著計(jì)算機(jī)和CFD技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值計(jì)算已成為研究流場(chǎng)內(nèi)部流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要手段。
本文以比轉(zhuǎn)速為56.4的HD400-160×2型石油化工流程泵級(jí)葉輪為水力模型,以清水為工作介質(zhì),對(duì)雙吸式離心泵葉輪進(jìn)行整體建模,用適應(yīng)性較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格對(duì)流道進(jìn)行整體網(wǎng)格劃分,然后采用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的不可壓流體三維Reynolds時(shí)均N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型方程作為數(shù)學(xué)模型,使用SIMPLE算法,在設(shè)計(jì)工況(即流量為400m3/h,揚(yáng)程為160m,轉(zhuǎn)速為2950r/min)條件下,對(duì)雙吸式離心泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,并給出了其壓力和速度場(chǎng)分布規(guī)律,揭示了其內(nèi)部流動(dòng)的主要特征,為低比轉(zhuǎn)速雙吸式離心泵葉輪設(shè)計(jì)提供了重要理論依據(jù)。