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叶轮是离心泵实现能量转化的基本要素,良好的入流是保证叶轮水力性能的关键,实际运行中离心泵必然要与管路系统有机的结合在一起,入流管路由于各种具体的原因,往往不能提供均匀的入流,从而造成了离心泵叶轮进口来流的不均匀。这种非均匀来流引起叶轮周向不同流道内的流动状态不同,严重时会引起流道内流动的恶化,影响水泵的性能。本文针对两种情况下的非均匀来流进行了数值模拟。 首先,对叶轮进口前置诱导轮情况,本文分析了诱导轮不同相对周向位置对叶轮内部流场造成的影响。研究表明:诱导轮的相对周向位置不仅影响离心泵的效率与扬程,而且对叶轮内部流场也有较大的影响。当诱导轮叶片出口与叶轮叶片进口在圆周相对位置角度越接近于0°时,叶轮内部流场越好,效率与扬程越高。 其次,对叶轮进口管路引起非均匀来流时,本文对比分析了进口管路为弯管和直管两种情况下叶轮内部流场。研究发现:弯管进口会降低泵的扬程和效率,使得流道内的速度分布紊乱,不具备对称性,同时增加了流道内的湍动能损失和叶片进口的冲击损失。 最后,为了改善弯管进口对离心泵内部流场的影响,在弯管出口与叶轮进口之间添加前置导叶。本文从前置导叶与叶轮进口的轴向距离以及前置导叶的相对周向位置来研究叶轮内部流场的改变。结果表明:前置导叶的轴向距离以及相对周向位置和叶轮都有最佳匹配方案,当前置导叶的轴向距离是叶轮进口直径的1.5倍,相对周向位置的角度为20°时,结果比较理想。