为了研究叶轮流道面积的变化规律对核主泵水力性能的影响,基于全局结构化网格,采用SST k-ω湍流模型,对5组具有不同流道面积变化规律的模型泵进行定常数值计算,研究分析水力性能最优时流道面积沿流动方向的变化特征,并对最优方案进行试验验证。结果表明:最优方案模型泵效率的计算值仅比试验值高出0.22%,关于效率的预测精度较高;叶轮内的压力场随流道面积分布规律的变化而变化,但速度剖面始终保持高度相似,影响叶轮水力效率的主要因素是压力场的分布特征;在流道的进口和出口面积保持不变的前提下,流道面积沿流动方向增加的速率呈现先快后缓的变化趋势时,叶轮的水力效率最高,比先缓后快变化趋势的水力效率提高了0.81%;在流道入口处保持较大的面积梯度,并使面积梯度沿流动方向快速减小,有利于提高叶轮的水力效率。

叶轮作为水泵的核心部件,对水泵的性能起着决定性的作用,保证叶轮流道与水力模型的符合性就显得至关重要.应用激光扫描技术对叶轮流道进行整体扫描,将扫描的流道3D图与水力模型的3D图进行比对,能精确地判断叶轮实际流道与理论水力模型之间是否具有良好的符合性,从而用来验证叶轮流道的正确性,同时也可验证模具的正确性.