高比转速混流泵设计的流场计算方法

"用于高比转速混流泵设计的流场计算 (2008年)，作者：林等，发表于《清华大学学报(自然科学版)》，2008年第48卷第2期" 本文主要探讨了高比转速混流泵水力模型设计中的一种流场计算方法。混流泵是一种结合离心泵和轴流泵特性的泵设备，适用于中高流量和中低扬程的场合。在高比转速混流泵的设计中，流场计算是至关重要的，它能够帮助研究人员理解和优化泵的性能。 文章提出了一种基于两类相对流面（S1流面和S2流面）的流动理论，该理论用于解决正反问题的迭代计算和优化设计。S1流面和S2流面分别代表不同参考系下的流动状态。在无粘流体假设下，即忽略流体的粘性效应，S1流面采用有限单元法进行计算，这是一种数值方法，常用于解决复杂的结构或流体问题，通过将连续区域划分为多个互不重叠的单元，然后对每个单元进行独立求解并联接所有单元的结果。而S2流面则利用流线曲率法，这种方法通过分析流线的曲率来描述流体运动，尤其适用于二维流动情况。 通过S1和S2两类流面的反复迭代，直到计算结果达到收敛状态，可以得到S1流面的流场分布、叶片表面的相对速度和压力系数分布，以及S2流面的轴面速度分布等关键参数。这些参数对于理解泵内流体动力学特性，如压力波动、流动损失和效率提升等方面至关重要。 该计算方法用FORTRAN编程实现，FORTRAN是一种被广泛用于科学计算的语言，其高效性和通用性使得流场计算更加便捷。这种计算方法对于高比转速混流泵水力模型的开发和研究提供了有力的工具，有助于提高泵的性能和效率，减少能耗，具有显著的实际应用价值。 关键词：混流泵，有限元法，流线曲率法，流场计算，优化设计 中图分类号：TH313，表示该论文属于水利工程的机械设备领域。文献标识码A表明这是一篇原创性科学研究论文。文章编号1000-0054(2008)02-0219-05是该论文在期刊中的唯一标识，便于后续引用和检索。