离心泵数值模拟研究现状

当前用于离心泵数值模拟湍流流动分析中的方法主要有直接数值模拟理论分析(DNS)，此种方法由于对计算资源的要求过高在实际应用中不能被采纳，同时而言大涡数值计算(LES)，由于计算资源消耗较大，当前大涡计算在工程实际问题应用中不能够被广泛采用，然而大涡计算对于探究许多流动机理问题提供了更为有效的措施，同时大涡计算对于一些小尺度涡的模拟具有先天性的技术优势，第三种就是在工程实际应用中被广泛采用的雷诺时均模拟(RANS)，此方法需要湍流模型对方程组进行封闭，因为k-ε湍流模型的计算精度相对而言比价较高且对 计算机资源的占有率相对较小，所以对于大多数工程实际问题的应用而言，雷诺时均模拟被广泛采纳。

由于离心泵内部是较为紊乱的空间三维湍流流动，其中流体的流动情况较为复杂，很难借助 理论和实验手段对其进行定量的研究分析，因此对于改善离心泵水力性能和节约资源走过一段很长的艰苦历程，然而得益于计算机科学和计算流体力学的不断发展，数值模拟成为研究离心泵内部流体流动的主要方法，这一现象得到了改善，运用流场模拟仿真技术探究泵内部的流动特性以及叶轮内流体运动变化的规律，在此基础上进行叶轮的选型和研发已成为现代泵技术研究领域必不可少的研究手段 。