流場(chǎng)數(shù)值模擬的磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵入口流動(dòng)分析

流場(chǎng)數(shù)值模擬的磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵入口流動(dòng)分析為了提高磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵的抗汽蝕性能，在泵葉輪入口處配置了變螺距誘導(dǎo)輪，并建立了吸入口配置變螺距誘導(dǎo)輪和未配置變螺距誘導(dǎo)輪的兩種模型。采用Fluent軟件對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵內(nèi)流場(chǎng)開(kāi)展數(shù)值模擬，給出了其內(nèi)部壓力分布以及粒子流動(dòng)跡線圖。通過(guò)兩組數(shù)據(jù)的比較，得到了內(nèi)部流場(chǎng)的主要特征。模擬結(jié)果說(shuō)明，磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵吸入口配置變螺距誘導(dǎo)輪可以有效提高抗汽蝕性能。1、引言

通過(guò)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬技術(shù)，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)水力機(jī)械的汽蝕、壓力、速度等一系列性能參數(shù)，為水力機(jī)械的研究提供了方便。由于核電工程用的冷凝泵裝置汽蝕余量極低，為了防止汽蝕，通常在泵的入口處增加誘導(dǎo)輪，以提高泵首級(jí)葉輪的抗汽蝕性能，從而降低泵的必需汽蝕余量。

磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵采用立式、兩級(jí)構(gòu)造，在冷凝泵吸入口配置變螺距誘導(dǎo)輪，增加泵進(jìn)口液體的靜壓力，解決了泵的汽蝕問(wèn)題。目前，對(duì)泵入口配置誘導(dǎo)輪和首級(jí)葉輪的內(nèi)部流動(dòng)同時(shí)開(kāi)展研究尚不多見(jiàn)，為了了解冷凝泵內(nèi)部流動(dòng)情況，

本文利用Fluent軟件對(duì)泵內(nèi)部流場(chǎng)分布開(kāi)展數(shù)值模擬，并對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果開(kāi)展了分析。2、磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵的基本參數(shù)和主要構(gòu)造

2.1、基本參數(shù)

磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵的設(shè)計(jì)參數(shù)為：流量150m3·h-1；揚(yáng)程90m；轉(zhuǎn)速1450r·min-1；功率75kW；必需汽蝕余量0.45m。誘導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)采用變螺距設(shè)計(jì)方法，圓錐形輪緣和輪轂構(gòu)造，變螺距誘導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1變螺距誘導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2、主要構(gòu)造

磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵吸入口設(shè)置的誘導(dǎo)輪如圖1所示，變螺距誘導(dǎo)輪模型如圖2所示。

圖1磁力驅(qū)動(dòng)冷凝泵吸入口構(gòu)造

1——外磁轉(zhuǎn)子；2——隔離套；3——內(nèi)磁轉(zhuǎn)子；4——次級(jí)葉輪；5——首級(jí)葉輪；6——泵體；7——誘導(dǎo)輪；8——冷卻管路

圖2變螺距誘導(dǎo)輪模型5、結(jié)論

(1)變螺距誘導(dǎo)輪出口壓力提高幅度大；壓力面的壓力沿螺距增大而增大。誘導(dǎo)輪的粒子流動(dòng)跡線圖清晰,能形象地展示內(nèi)部流動(dòng)特征。

(2)吸入口配置誘導(dǎo)輪，能夠使泵葉輪進(jìn)口處