基于Rayleigh-Plesset空化模型和剪切应力输运湍流模型(SST)，应用计算流体动力学(CFD)技术，对比转速ns=449的蜗壳式混流泵设计工况下的流场进行数值模拟。根据模拟结果获取了该泵的空化特性曲线，捕捉到混流泵内空化的发生和发展过程，对开始发生空化、临界空化和空化严重3种工况下叶轮内的空化现象进行分析。分析结果表明：该泵空化性能满足设计要求；混流泵叶轮内的空化现象最初发生在叶轮流道内，随着净正吸头的降低，叶片背面靠近轮缘处开始出现空泡，该空化区域从轮缘向轮毂方向延伸。在空化严重时会造成叶轮流道的严重堵塞，导致混流泵扬程的下降。研究结果对于其他比转速的蜗壳式混流泵空化特性分析具有比较重要的指导作用。

　　随着社会的高速发展，混流泵越来越多地被应用于工业和农业的生产.它在结构和性能上介于离心泵和轴流泵之间，兼有两者的优点。空化是导致混流泵水力性能下降、寿命缩短、振动噪声加剧的主要原因之一。对混流泵空化特性进行分析研究，可以对改善混流泵水力性能及抗汽蚀性能提供合理依据。国内关于研究混流泵内空化流动的相关文献目前比较少。水力机械空化研究主要有数值模拟和模型试验两种手段。模型试验由于耗费物力、周期长等不良因素，使得模型试验结果对泵的指导意义不明显。随着计算流体动力学(CFD)的发展和计算机技术的提高，采用数值模拟计算方法预测水力机械的空化流动已经成为研究的热点。国内外学者对水泵等水力机械的空化特性进行数值预测，都表现出了较好的可行性。文中基于Rayleigh-Plesset空化模型和剪切应力输运湍流模型(SST)，应用计算流体动力学(CFD)技术，对比转速ns=449的蜗壳式混流泵在设计工况下的空化流动进行数值模拟，以预测不同出口压力条件下混流泵的扬程特性，得到泵内空化流场分布规律。Singhal等对轴流泵在设计工况下的空化流场进行了全流道数值计算和分析，预测了流道内空化流动和空化发生区域的发展状况。

1、计算对象

　　选择用的蜗壳式混流泵方案指标为：用户量Q=0.3m3/s，转动速度n=1　450r/min，扬程H=12m，比转数ns=449.混流泵的一般结构特征指标分开 为风叶进品量直徑D1=260mm，风叶最明显直徑Dmax=350mm，风叶茶叶数Z=4.将这个泵段划分为进品量段，出口量段，风叶，蜗壳4个行政区域，并分开 实行建模方法，如图已知1所显示。

图1 混流泵实体模型

4、试验验证

　　从图9也可以能够，检测值虚拟仿真系统的的扬程值与耐压检验值的误差率在5%时间内，虚拟仿真系统扬程變化浪潮和耐压检验最后一致性，解释所适用的CFD检测值测算做法是有效的的，耐压检验最后也是胜利的。

图9 虚拟与疲劳试验扬程-净正吸头评测

5、结语

　　(1)相比时速ns=449的蜗壳式混流泵开发工作状况下的流场开展指检测值养成。在未会出现空化时，经过CFD算个人所得的混流泵扬程与检验值误差率值为2.5%，安全验证了指检测值仿真模型的可靠的性；会出现空化时，用CFD的方式精准预测了混流泵的扬程衰减性能指标，呈现了跟着出口额压力差的减小，混流泵桨叶内空化流场的会出现和发展壮大整个过程。 　　(2)空化进行会印象叶轮嫩叶的负荷分布范围，为了印象高压泵的外特征；在叶轮嫩叶的非高压区，空化症状严峻。 　　(3)混流泵水轮内的空化状况这一进行在水轮流道内，因为净正吸头的较低，水轮背影离近轮缘处起产生空泡，该空化区域环境从轮缘向轮毂领域伸延。在空化频发时，空化会容易造成水轮流道的频发赌塞，造成的混流泵扬程的减退。 　　(4)实现虚拟仿真系统与耐压实验报告扬程-净正吸头对比性图，声明书了所在使用的CFD检测值求算形式的有郊性，耐压实验报告数据与虚拟仿真系统的扬程变化规律现象完全一致，此前耐压实验报告也是成功创业的。