不同转速下液体透平的性能研究

简介

为了明确转速对离心泵作液力透平的性能影响，本文基于Navier-Stokes方程和标准的湍流模型，采用SIMPLE算法，应用商业软件ANSYS-FLUENT对转速分别为750，1000，1500，2000和2900r/min下的液力透平进行了数值模拟，得到了不同转速下液力透平的外特性曲线。结果表明：对于所研究模型而言，随着转速的不断增大，液力透平最优效率点的效率呈增大趋势，但增加梯度相对较小；最优效率点的流量与转速呈线性增加的趋势；扬程与功率均随着转速的增加而增大，其中扬程在小流量工况时增加梯度较大，而在大流量工况时增加的梯度相对较小；功率的变化规律恰好与扬程变化规律相反，即功率随着转速的增大在小流量工况时增大梯度较小，而在大流量工况时急剧上升。另外，根据不同转速下液力透平的性能特点得出：在小流量工况时，降速对提高液力透平的效率有显著作用，与之对应，在大流量工况运行时，增加转速也可以提高液力透平的能量回收能力，但前提是需要保证结构强度满足要求。总之，该研究结果可对液力透平的经济运行提供部分参考。