湍流模型对多级离心泵性能预测的适用性  

Applicability of Turbulence Simulation Methods for Performance Prediction of a Multistage Centrifugal Pump

作　　者：胡良波[1] 周邵萍[1] 张浩 丁晓霞[1] 

机构地区：[1]华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室,上海200237 [2]上海福斯特流体机械有限公司,上海201700

出　　处：《流体机械》2014年第10期26-31,共6页Fluid Machinery

基　　金：国家科技支撑计划项目"矿山用大型主排水泵电机系统节能技术的研究与应用"(2013BAF01B01)

摘　　要：为了研究不同湍流数值模拟方法对多级离心泵性能预测的适用性,分别采用雷诺时均法(标准k-ε)、大涡模拟法(LES)和分离涡模拟法(DES)对具有相同结构参数的MD450-60×4多级离心泵内流场进行三维模拟,得到对应的计算扬程和水力效率。再根据经验公式将预测的水力效率转化为泵的运行效率,通过预测值与实验值的平均误差对比结果发现,标准k-ε、DES和LES湍流模型的扬程平均误差分别为14.91%、3.88%和4.41%,效率平均误差分别为7.82%、3.14%和2.86%。因此DES和LES模型计算的结果均满足多级离心泵数值模拟的精度要求。In order to study the applicability of the turbulence simulation method for performance prediction of a multistage cen-trifugal pump,Reynolds Average Navier-Stockes simulation （ Standard k-ε） , Large Eddy Simulation （ LES ） and Detached Eddy Simulation（DES） were used to simulate the flow field of the MD450-60 ＆#215;4 multistage centrifugal pump,and the predicted hy-draulic efficiency was transformed into pump’ s operation efficiency by using empirical equations.The average head error of Stand-ard k-ε,LES and DES turbulent model is 14.91%,3.88%and 4.41%respectively,and the average efficiency error of Standard k-εLES and DES turbulent model is 7.82%,3.14% and 2.86% respectively.By comparing the numerical results and experi-mental ones,the results obtained from DES and LES show acceptable agreement.

关 键 词：多级离心泵 湍流模型 水力效率 平均误差 

分 类 号：TH137[机械工程—机械制造及自动化] TP028.8[自动化与计算机技术]