对90年代以来离心式叶轮内部流动数值计算方法进行了综述，包括控制方程及其简化、湍流模型、计算技术以及CFD商业软件的应用。阐述了国内外学者在这些方面的研究进展，并对离心式叶轮内部流动数值模拟的发展进行了展望。

磨损是高炉喷煤管道的主要损伤形式.煤粉介质在管道内部流动,其运动形式非常复杂,在直管段和弯管段的流动工况亦有所不同.压缩空气和煤粉混合物以高速冲刷管壁,同时产生冲击、疲劳和微切削等多种形式的磨损,使管壁材料逐渐分离和损耗[1].严重的局部磨损很容易在较短时间内迅速发展成为泄漏点,影响管道的正常使用,因此应检测此类喷煤管道管壁磨损减薄状况.

为提高渣浆泵密封性能及其使用寿命,设计了后吸式结构。基于ANSYS CFX,对不同工况下后吸式渣浆泵及传统渣浆泵的密封性能及内部流动进行了对比,结果表明:后吸式渣浆泵轴封处压力受泵运行工况及叶轮内部流动影响较小,且压力脉动幅值低;两种方案中,叶轮内部水体流动情况基本相同,额定工况下,两者外特性相差不大;大流量工况下,由于三通进口内的冲击损失及回流,后吸式渣浆泵扬程及效率明显低于传统渣浆泵,但其密封效果好,使用寿命长,故在外特性上的损失是可以接受的。通过对两台渣浆泵进行外特性试验,验证了数值计算结果的准确性,以期为渣浆泵的设计提供依据。

为了研究尾水管导流板对离心泵作透平时内部流动的影响,采用ANSYS-Fluent软件,对增加尾水管导流板的液力透平内部流动状态进行数值模拟。通过安装尾水管导流板,使得尾水管实现收集叶轮出口液流并修正流动方向的作用,从而消除了叶轮流出液体的旋转运动,即消除尾水管中液体的圆周分速度,进而减少了由旋转造成的液力透平水力损失。对比分析了不同工况下有、无尾水管导流板时液力透平尾水管与叶轮内部的流动状态,揭示了尾水管导流板对液力透平各个过流部件流动状态的影响。研究结果发现:通过对透平尾水管加导流板对离心泵作透平尾水管和叶轮内部流场的流动状态有明显的改善,显著提高了泵作透平的水力效率,扩宽了离心泵作透平的高效运行区。

多相混输泵是一种综合了轴流泵和压缩机两种性能的新型增压设备,其动静叶轮之间存在的动静干涉作用,会降低混输泵的稳定性,造成振动。针对此问题,利用ANSYS CFX软件,基于SSTκ-ω湍流模型,当进口含气率为8%时,对多相混输泵在不同轴向间隙下进行定常数值模拟,重点分析在设计工况下轴向间隙对混输泵内部流动和静叶轮叶片压力载荷的影响。结果如下:在设计流量下,轴向间隙的增加可以使静叶轮内气相分布更均匀,减小静叶轮内湍动能较大的区域,而不同轴向间隙对动叶轮内气相和湍动能分布影响较小;在静叶轮叶片进口处,吸力面压力值随轴向间隙的增大而减小,且沿流线方向,存在轴向间隙时吸力面压力值变化较无轴向间隙时波动更大;此外,轴向间隙对叶片压力面压力值变化影响较小,且从轮毂到轮缘,压力面压力值变化受轴向间隙的影响逐渐减小。研究结...

将环形射流泵和自激振荡射流的优势相结合提出了一种新型射流泵，通过数值模拟的方法研究了不同流量比工况下新型射流泵的性能和效率以及流场内部流动参数的规律变化。结果表明：不同的工况条件对新型射流泵的性能有着较大的影响，最大泵效相比于传统射流泵增大了2％左右，确定了较优工况条件为0.48≤q≤0．7；随着被吸流量的增大，流场中压力系数逐渐降低，压降增大的同时也造成了部分能量损失；两股射流在自激振荡腔室入口处的混合区范围有着明显变化，各截面动量修正系数逐渐趋于稳定，在出水管处射流基本混合均匀。

为满足南水北调东线工程对大量优秀的高比转速轴流泵的需求，采用不同于传统升力法和圆弧法的流线法设计了系列轴流泵水力模型，提出了从轮缘到轮毂线性修正的叶轮叶片环量分布规律，冲角按轮毂到轮缘增加的方式选择，取值范围为0°～3°，比转速越大，冲角取值越小．采用标准k-ε紊流模型和SIMPLEC算法计算了轴流泵水力模型三维定常流场，数值计算结果表明，数值模拟的性能曲线与同台测试的性能曲线基本吻合，叶轮轮缘的参数是水力模型高效率的关键，该系列模型实现了更高的效率和更宽的高效区特性，在南水北调东线一期工程4座泵站中得到应用。

为了分析旋流泵内固液流动特性,采用Eulerian多相流模型,扩展的标准κ-ε湍流方程与SIMPLEC算法,应用流体动力学软件FLUENT对旋流泵叶轮内固液两相湍流进行了数值模拟。分析了多种粒径及浓度条件下的固相体积浓度分布规律。在旋流泵叶轮固液两相流动中,固体颗粒还是主要集中于叶轮工作面,因而会加剧叶轮工作面磨损破坏速度。数值结果表明,泥沙颗粒直径变大以及泥沙浓度的加大都会使旋流泵扬程和效率下降,其中浓度的变化对扬程和效率的影响更明显。

为探讨双吸双流道泵的内部流动规律,本文基于CFD性能预测方法,计算泵在不同时刻和不同工况下的速度-压力分布,探讨其蜗壳喉部的速度分布和蜗壳内部的压力脉动。研究结果表明：叶轮进口处的流动状态与普通叶轮相差较大,在流道的工作面上存在脱流和旋涡。叶轮流道旋转至隔舌左侧靠近蜗壳出口时,叶轮流道以及蜗壳喉部的速度-压力分布均匀。各监测点为低频振动。此项研究可为进一步优化此类泵提供一定的参考。

本文对单流道泵的物理模型进行简化,建立了二元单叶片泵内部流动解析的数学模型,采用势流边界元解法,数值模拟了泵内流动,并计算出单叶片泵的水功率,与试验结果进行比较,间接证明了计算方法的可行性.