[发明专利]一种用于研究平衡孔直径对离心泵工作状态影响的方法

权利要求书

1.一种用于研究平衡孔直径对离心泵工作状态影响的方法，其特征在于：包括步骤

S1.选取研究对象，选取开平衡孔双密封环结构的闭式叶轮离心泵为研究对象，建立离心泵的三维模型，以叶轮进口为z轴正向，并以顺时针方向旋转，x轴正向为0°，y轴正向为90°；

S2.确定模型的数值计算方法，对模型进行数值计算；

S3.校核计算模型，对模型进行计算域网格划分，采用混合网格划分方式对离心泵整体模型进行划分，进行模型校核；

S4.根据平衡孔直径与离心泵后泵腔流动特性及圆盘摩擦损失的关系，进行计算结果分析。

2.根据权利要求1所述的一种用于研究平衡孔直径对离心泵工作状态影响的方法，其特征在于：步骤S2的数值计算方法确定的具体过程包括：

S201.采用FLUENT软件进行模型数值计算，设泵内工作介质为清水，边界条件为：离心泵入口边界为无旋流动的速度进口，出口边界为自由出流形式；

S202.具体算法选择：近壁面湍流流动用标准壁面函数法处理；泵壳壁面静止，叶轮后盖板壁面为旋转壁面，泵体内流动为不可压缩的定常湍流流动，湍流模型采用RNG k–ε计算；控制方程组为建立相对坐标系下的时均连续方程以及Navier-Stokes方程，压力与速度的耦合计算采用SIMPLEC算法；选取压力亚松弛项为标准格式，动量亚松弛项、湍动能亚松弛项、湍动能耗散率均为二阶迎风格式离散差分方程。

3.根据权利要求1所述的一种用于研究平衡孔直径对离心泵工作状态影响的方法，其特征在于：步骤S3所述的离心泵整体划分的网格数目为322万。

4.根据权利要求3所述的一种用于研究平衡孔直径对离心泵工作状态影响的方法，其特征在于：所述的离心泵中各部分网格划分网格数及网格类型为：

(1)前泵腔，网格数为3.48×10⁴，网格类型为非网络网格；

(2)前密封环间隙，网格数为5.27×10³，网格类型为结构网格；

(3)叶轮流道，网格数为2.32×10⁵，网格类型为非结构网格；

(4)平衡腔，网格数为1.22×10⁶，网格类型为结构网格；

(5)后泵腔，网格数为1.21×10⁶，网格类型为结构网格；

(6)后密封环间隙，网格数为2.59×10⁵，网格类型为结构网格；

(7)蜗室，网格数为2.43×10⁵，网格类型为非结构网格；

(8)辅助计算域，网格数为1.56×10⁴，网格类型为结构网格。

5.根据权利要求1所述的一种用于研究平衡孔直径对离心泵工作状态影响的方法，其特征在于：步骤S4所述的结果分析计算的过程包括：

S401.离心泵外特征分析；S402.后泵腔液体流场特征分析；S403.后泵腔切向速度轴向分布规律分析；S404.后泵腔径向速度轴向分布规律分析；

S405.后泵腔流动速度分布规律验证；S406.后泵腔圆盘摩擦损失分析。