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标题: [求助] 诚心求离心泵汽蚀相关问题的答案,谢谢。 [打印本页]

作者: 蓝雨    时间: 2018-5-26 12:17     标题: 诚心求离心泵汽蚀相关问题的答案,谢谢。

由于水力模型被加密,无法共享,只能进行相关的文字描述。疑问较多,希望大侠们能奉献点耐心和经验,谢谢。

笔者现在用CFX进行单级双吸离心泵的汽蚀(不少人称“空化”)分析,希望通过CFD分析尽量准确地得出定量的结果,用于汽蚀性能优化。
基本处理过程如下:
(1)水力模型处理,将水力模型以xt格式导出;
(2)网格划分,软件用ICEM,由于完全采用原始水力模型,进出水段微小曲面较多,划分六面体网格有一定的难度,目前暂采用两种方案,一种是全域四面体网格(叶轮、进出水段都采用四面体网格),另一种是采用四面体+六面体网格(叶轮用六面体,进出水段用四面体),网格数量受计算资源影响,暂时控制总数在220~240万,网格质量determint2*2不低于0.3。
(3)计算软件,选用CFX,总压进口,质量流量出口,光滑壁面条件,湍流模型选用k-epsilon模型,残差设置10E-4,计算步数设置1000。
(4)计算过程,先用稳态无空化模型计算,将结果作为稳态空化模型计算初始值,再将入口压力逐步降低,以上次计算结果作为初始值代入,直到出现扬程明显降低(认为汽蚀)。

在处理及计算过程中,遇到不少疑问,具体如下:
(1)原水力模型是通过镜像后得到,但xt文件导入ICEM中,通过拓扑后可能在镜像面的一边出现黄色曲线(曲面不封闭),回到水力模型,将出现黄色曲线的一边切除再镜像,再导入拓扑,上述问题可解决。为什么第一次会出现黄色曲线?
(2)对于双吸泵汽蚀分析,网格数量一般要求多少?(水力模型体积按0.2m3计)
做过一次简单对比(网格占比大致:叶轮55%,进水19%,出水26%),得出结论:220万左右性能分析可满足要求,汽蚀分析似乎需要300万以上。扬程计算值,四面体网格比六面体网格稍高一点。在网格无关性分析时,网格增量应该控制在多少?20万?40万?还是80万?网格数量增加通过加密得到,加密方式(四面体用面网格最大尺寸或线尺寸加密,六面体用线上点分布加密)是任意,还是关键部位,还是全局按比例?
(3)双吸泵的空化计算,湍流模型选哪个较好,还是根据比转速分阶段选取不同模型,有无经验可借鉴?
(4)空化计算过程,将稳态无空化计算结果作为初始值,迭代方式有如下几种,哪些正确,哪种更合适?(假设入口压力按1atm,90kPa,80kPa…依次降低)
a.将入口压力1atm无空化的结果文件,代入入口压力1atm的空化模型,计算结果再代入90kPa空化模型,其计算结果再代入80kPa空化模型,逐次迭代,依此类推;
b.将入口压力1atm无空化的结果文件,分别代入入口压力为1atm、90kPa、80kPa的空化模型,同时计算;(由于考虑几台服务器同时计算,顺序迭代浪费计算资源)
c.分别计算入口压力为1atm、90kPa、80kPa的无空化模型,再将结果代入对应压力的空化模型计算。
(5)稳态空化模型对计算资源要求较高,是否有必要进一步开展瞬态空化计算?
(6)空化模型计算过程中的扬程监测值,存在一定的波动,呈现锯齿状,是否需要取一定步数的均值?有多次在计算到1500步(有时设置计算步数到4000步)时,出现剧烈振荡,但2000以后振荡减弱,各监测值变化情况基本与800-1000左右相当。当残差和监测值出现规律性的波动时,是否可在1000步停止?
(7)汽蚀计算中,引入空化模型后,靠残差收敛似乎很难,每次计算两相中水汽部分残差基本稳定在(3~5)*10E-4左右,降不下来,为何?
(8)计算结果按扬程和NPSH作图,大多数会在扬程降低过程中出现一次轻微的反弹,然后才急剧下降,这是什么原因?如果按97%扬程值来定NPSHr,基本会落在反弹后的下降过程中,结果与试验值偏差大概在1.5m左右,误差较大,主要原因估计有哪些?

希望能得到各位大侠的指点。问题较多,可选择性回答;如有更好建议,也希望不吝赐教。

如哪位大侠有汽蚀(空化)项目相关的*.def或*.cas,麻烦分享一个,谢谢。




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