旋转失速条件下离心泵叶轮压力脉动特性研究

离心泵发生旋转失速时，失速团周期性地生成和脱落往往会诱发低频压力脉动，严重影响水泵的安全稳定运行。为研究离心泵旋转失速对压力脉动的影响，采用动态混合非线性SGS模型对一离心泵叶轮进行了大涡模拟，得到了叶轮内部流场和叶片上的压力脉动特性。对不同旋转时刻的内部流动进行分析，可以看到旋转失速团产生于叶片吸力面头部附近，沿圆周方向向叶片压力面运动，并逐渐衰减。对叶片上的压力脉动进行分析，发现当旋转失速发生以后，叶片上的压力脉动幅值远大于非失速工况。失速团对叶轮中的压力脉动有很大影响，叶片上的压力脉动频率以失速频率为主；叶片吸力面头部压力脉动幅值最大，并沿着水流方向，叶片上的压力脉动幅值依次减小。随着流量进一步减小，叶轮进入深失速工况，压力脉动主频幅值有所降低，而失速频率逐渐增大