Numeca软件优化轻载轴流泵：流场模拟与叶型设计提升性能

本文档深入探讨了轻载型轴流泵的流场分析与叶型优化，发表于2013年的《江南大学学报(自然科学版)》第12卷第1期。作者张宇、管仁伟、安伟和徐峰合作，研究采用了商业软件Numeca的Fine/Turbo模块进行全流道的三维湍流数值模拟。他们在不同的工作条件下对轴流泵的叶轮、导叶、弯管和喇叭管进行了模拟，以确保其与实际试验数据有良好的一致性。 模拟过程中，作者对泵内部流场进行了详尽的数值分析，揭示了原模型中存在的流动损失可能是由于局部结构设计不合理导致的，特别是出现了漩涡区。漩涡的形成会显著降低泵的效率和性能。为了改进这一问题，他们利用Numeca的Design3D模块，对叶轮的压力面和吸力面进行了多参数化优化。优化策略着重于控制这些关键表面的型线，以抑制叶片出口处的漩涡形成。 优化结果显示，通过调整叶型，能够有效地减少流道内的涡团和流动损失，从而提高了轴流泵的水力效率和扬程等关键性能指标。这项研究对于提升轻载型轴流泵的设计和性能具有重要意义，特别是在移动泵站的应用中，能够有效降低能耗，提高整体设备的经济性和可靠性。 关键词包括移动泵站、轴流泵、流场模拟、叶型优化以及Numeca软件，这表明该研究不仅关注理论方法，还结合了实际应用中的软件工具，为相关领域的工程师提供了实用的设计参考和技术指导。这篇文章提供了一种通过数值模拟和优化来提升轴流泵性能的新途径，对推动轴流泵技术的发展具有积极的贡献。