第38卷第8期 2016年8月
舰船科学技术
SHIP SCIENCEAND TECHNOLOGY
关于水泵进口流场均匀装置的研究
刘海建，徐俊，周福昌，苏胜利，姚伍平(武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430064)
Vol.38,No.8 Aug.,2016
摘要：针对水系进口流场的不均匀性，设计3种流场均匀装置。数值仿真和试验研究表明，矩形格栅式的流阻系数是导流体式和同心因式均匀装置的3倍以上，截面轴向速度角是影响流场均匀性最主要的因素，3种流场装置均能够明显增加进口截面的轴向速度角。导流体1D在进流状态较差时，能够有效的降低水泵出口叶频线谱、且在水系进流状态较好时无明显恶化进流流场现象，具有较广的适用范围。
关键词：均匀度；振动；弯头
中图分类号：U664.138*1
文献标识码：A
文章编号：1672-7619(2016)08-0079-07
doi: 10.3404/j.issn.1672 7619.2016.08.017
Theanalysis of the flow uniformity at the inlet of pump LIU Hai-jian, XU Jun, ZHOU Fu-chang, SU Sheng-li, YAO Wu-ping(Wuhan Second Ship Design and Research Institute, Wuhan 430064, China)
Abstract: In order to improve the uniformity of the flow field at the inlet of pump, three rectifiers have been devised and testedin this paper. The result of numerical simulation and experiment show that the flow resistance coefficient of rect-eeaeaaaa cide the uniformity of the flow field, andthe axial flow angle of all rectifiers has been increase in 2.5° at least. The rectifier of ao
Keywords: uniformity; vibration; elbow
0引言
一般来说大型船舶的机舱等舱室内部空间有限，使得系统管路没有足够的空间布置，系统管路走向会直接影响设备的进流状况，进而会导致设备的振动加剧-2，长期如此会缩短设备的使用寿命。限于舱室的空间大小，通过增加水泵进口直管段的长度，以及增大水泵进口弯头半径来优化进流状态是不现实的。
针对水泵进口流场恶化导致的振动加剧问题，通常有优化进口流道和添加流场均匀设备等办法。有很多文献对泵站的进口流道造型曲线"开展了研究，合理的型线设计可以提高水泵进口流场的均匀度，防止水泵发生气蚀。有部分研究在弯头内部转弯半径方向添加导流叶片[4)，用于引导流体通过弯头时的流场，减弱漩涡区域范围和强度，抑制脱落涡的生成。
对于流场均匀性的评价，相关的研究主要集中在水润和风洞设计上，对于流场品质的考察主要体现在
流速不均匀度、流场平均速度角、压力不均匀度等方面03-5]。陆林广[6-9在研究水泵进口流道造型时，提出了进口流道优化设计的目标函数，主要包括流速分布均匀度和水流人泵平均角度。我国航空领域对于对风洞的品质有更为严格的要求，GJB1179A-2012《低速风洞和高速风洞流场品质要求》[1中明确规定了高低速风洞的满流度"、轴向静压梯度、动压稳定性等性能参数值范围。
本文选取水票进口段弯头流场作为研究对象，设计了3种流场均匀装置安装于水泵进口管段，分别对其开展数值仿真计算和试验研究，获取不同流场均匀装置的流阻系统、速度场、方向场的分布，并对安装不同流场均匀装置后水泵的振动及噪声进行分析。
流场均匀装置模型 1
本文的主要研究对象为安装在水泵进口位置管道
收稿日期：20160513；修回日期：2016-06-02
作者简介：刘海建(1984-），男，工程师，研究方向为叶轮机械报动噪声。万方数据