Details

Данная работа посвящена исследованиям течения в проточной части насоса типа ОД-10, в том числе зависимость энергетических и кавитационных качеств от угла поворота лопасти. Поставленные задачи решены при помощи совокупности методов вычислительной гидродинамики, обработки и анализа данных. Также подтверждена достоверность используемой сеточной модели. Для верификации данных численного исследования были использованы экспериментальные данные, полученные на водяном стенде кафедры Гидромашиностроения СПбПУ. Были рассмотрены расчетные модели с различными углами постановки лопастей рабочего колеса. Моделирование проточной части насоса типа ОД-10 проводилось с использованием универсального графического редактора SolidWorks. Расчетные сетки были созданы в сеточном генераторе ICEM CFD. Для описания течения в проточной части насосов использовалась стандартная модель турбулентности k-ε, а для расчета пристеночных течений - пристеночные функции. Применялись граничные условия, характерные для лопастных насосов: полная энергия на входе, массовый расход на выходе расчетной области, вариант сопряжения вращающихся и неподвижных частей проточной части – осреднение локальных параметров (скорости) на поверхности интерфейса. Лучшие энергетические характеристики были получены при угле постановки лопасти равным 5 градусов. Наилучшие кавитационные качества наблюдаются при установке лопастей 0 градусов.

This work is devoted to the research of the flow in the flow part of the pump type OD-10, including the dependence of energy and cavitation qualities on the angle of rotation of the blade. The tasks were solved using a combination of computational fluid dynamics, data processing and analysis methods. The reliability of the grid model used has also been confirmed. To verify the data of the numerical study, experimental data obtained at the stand of the Department of Hydraulic Engineering of SPbPU were used. Calculation models with different angles of the impeller blades were considered. Modeling of the flow part of the OD-10 type pump was carried out using the universal graphic editor of SolidWorks. The calculated grids were created in the ICEM CFD grid generator. To describe the flow in the flow part of the pumps, the standard k-ε turbulence model was used, and wall functions were used to calculate wall flows. The boundary conditions typical for vane pumps were applied: total energy at the inlet, mass flow rate at the outlet of the design area, a variant of coupling rotating and stationary parts of the flow part – averaging of local parameters (velocity) on the interface surface. The best energy characteristics were obtained at a blade angle of 5 degrees. The best cavitation qualities are observed when the blades are installed at 0 degrees.