Details

В этой работе изучалось течение жидкости в проточной части насоса модели ОД-18, а также влияние угла наклона лопастей на энергетические и кавитационные характеристики насоса. Для решения поставленных задач применялись методы вычислительной гидродинамики, обработки и анализа данных. Достоверность расчетов подтверждалась экспериментальными испытаниями, проведенными на гидравлическом стенде в СПбПУ. Исследовались разные варианты конструкции рабочего колеса с изменяемым углом установки лопастей. Моделирование выполнялось в программе SolidWorks, а расчетные сетки создавались в ICEMCFD. Для моделирования турбулентного течения использовалась стандартная k-ε модель, а для учета пристеночных эффектов — специальные функции. Граничные условия задавались типичные для лопастных насосов: полная энергия на входе, массовый расход на выходе, а также учитывалось взаимодействие вращающихся и неподвижных частей проточной области. Результаты показали, что наибольшая энергоэффективность достигается при угле наклона лопастей  5 градусов, а лучшие кавитационные характеристики — при 10 градусах.

This study investigates the flow in the flow passage of an OD-18 type pump, including the influence of blade angle on energy performance and cavitation characteristics. The research tasks were addressed using computational fluid dynamics (CFD) methods, along with data processing and analysis. The reliability of the computational mesh model was also validated. Experimental data obtained from the hydraulic test bench at the Department of Hydraulic Machinery at SPbPU were used to verify the numerical simulation results. Different computational models with varying blade angles of the impeller were examined. The flow passage of the OD-18 pump was modeled using the universal CAD software SolidWorks, while computational meshes were generated in the ICEM CFD grid generator. The standard k-ε turbulence model was employed to simulate the flow in the pump’s passage, and wall functions were used to account for near-wall flow effects. Boundary conditions typical for vane pumps were applied: total energy at the inlet, mass flow rate at the outlet, and an interface averaging method for coupling rotating and stationary parts. The results showed that the highest energy efficiency was achieved at a 5-degree blade angle, while the best cavitation performance was observed at 10 degrees.