旋喷泵：矩形流道叶轮的性能优化数值研究

本文主要探讨了旋喷泵叶轮及其内部流场的数值研究，发表于2009年的《西华大学学报(自然科学版)》第28卷第6期。研究者杨军虎、张红霞和唐莲花来自兰州理工大学流体动力与控制学院，他们针对三种不同类型的旋喷泵叶轮进行了深入分析：矩形流道叶轮、复合式叶轮（包括短和长叶片）以及大包角后弯叶轮。 研究的核心内容是通过全流道的数值模拟来比较这些叶轮的性能。矩形流道叶轮表现出压力和速度分布较为均匀的特点，这意味着其在泵的运行过程中能够提供稳定且高效的扬程和效率，满足基本的设计需求。然而，对于复合式叶轮和大包角后弯叶轮，研究发现它们的压力梯度分布不均匀，特别是在出口区域，压力分布不尽如人意，同时速度分布也显示出不稳定性，存在明显的回流和大旋涡现象。这种内部流动的不平稳导致效率显著降低，与矩形流道叶轮相比，性能明显劣化。 根据这些数值结果，研究者得出结论，旋喷泵在选择叶轮时，矩形流道叶轮由于其压力和速度分布的均匀性，更适合作为理想的叶轮设计。因此，制造商和工程师在设计旋喷泵时应优先考虑采用矩形流道叶轮，以确保设备的高效运行和良好的性能表现。 这篇论文的重要贡献在于通过数值模拟技术，为旋喷泵叶轮设计提供了科学依据，帮助工程师优化旋喷泵的整体性能，并对旋喷泵技术的发展具有实际指导意义。同时，它也展示了数值模拟在解决实际工程问题中的应用价值，特别是在流体力学领域的研究中。