非设计工况下虹吸式出水流道内流数值分析

采用非结构化网格和SIMPLEC算法,对非设计工况下虹吸式出水流道的内部流动进行了数值分析。结果表明,轴流泵后导叶出口断面流速分布不均匀,存在横向流速和剩余环量,与均匀、无旋和轴向出流假定有明显差别。在非设计工况下,虹吸式出水流道内部流态恶化,下降段和出口段的回流区范围增大,驼峰断面和出口断面轴向流速分布均匀度显著下降。在Q=350l/s时,出口断面左右两侧质量加权平均流速分别增大了93.39%和35.54%。研究还发现,流道右侧的流量大于流道左侧的流量,在Q=250l/s及Q=420l/s时,左右侧流量比高达1∶2.33。非设计工况下流道的水力损失恒大于相同流量时设计工况下的水力损失,左侧的水力损失大于右侧的水力损失,且不符合二次抛物线变化规律。在水泵最高效率点附近,设计工况与设计工况下水力损失的差值有最小值。