軸流泵翼型水動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，軸流泵在我國(guó)的國(guó)民生產(chǎn)各部門(mén)發(fā)揮著重要的作用。軸流泵在城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供水工程和防旱抗?jié)彻こ讨械玫綇V泛運(yùn)用。目前進(jìn)行軸流泵葉輪設(shè)計(jì)多參考航天航空領(lǐng)域內(nèi)的翼型。在航空和風(fēng)機(jī)領(lǐng)域開(kāi)展了大量的翼型研究，但關(guān)于軸流泵的翼型水動(dòng)力特性研究開(kāi)展的還不多。 軸流泵翼型的水動(dòng)力性能不但直接影響軸流泵的氣蝕性能和水泵的運(yùn)行范圍而且對(duì)泵站的水泵效率和安全可靠運(yùn)行有著重要影響。由于進(jìn)行水洞實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)高、研發(fā)周期長(zhǎng)，在一定程度上制約了翼型

2、研究的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和CFD技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬方法在流態(tài)模擬方面得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此本文將對(duì)幾組常用軸流泵翼型建立仿真數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。 本文以翼型作為研究對(duì)象，使用Gambit完成模型建立和網(wǎng)格剖分。根據(jù)FLUENT給出的三種紊流模型和壓力速度耦合方法進(jìn)行組合，選出一種較為合適可靠的翼型繞流計(jì)算方法。通過(guò)數(shù)值模擬和已知的翼型動(dòng)力特性比較得出RNGk-ε模型優(yōu)于其它兩種紊流模型，從而證明

3、了本文采用數(shù)值模擬計(jì)算方法的可行性。 通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算可以得到翼型的升阻力系數(shù)，以及得到每種翼型的最優(yōu)升阻比、最優(yōu)沖角、以及翼型繞流的壓力分布。本文主要在兩方面作了探索，一是進(jìn)行了由水力性能較優(yōu)的單向翼型生成雙向S形翼型方法的探討，通過(guò)數(shù)值計(jì)算得到NACA66-mod、S翼型的升阻力特性和壓力分布情況，分析了這兩種翼型的水力特性產(chǎn)生差異的原因；二是本文還就通過(guò)旋轉(zhuǎn)橢圓翼型頭部獲得新翼型的方法進(jìn)行了探討，文中通過(guò)將翼型前部旋轉(zhuǎn)過(guò)不