主给水泵在使用过程中,需要在小流量低转速条件下运行。为了改善主给水泵在低流量工况下运行不稳定的问题,以主给水泵为研究对象,研究了2950 r/min下0.5Q流量的主给水泵内部流动和压力脉动特性,分析了低转速低流量下内部流态对主给水泵性能和振动的影响。采用ANSYS CFX软件和SST k-ω湍流模型对主给水泵的内部进行全流道数值模拟。对仿真结果进行处理后,得到了吸入室和叶轮内部的速度、压力云图,并分析了低流量条件下主给水泵内部的流动状态。同时,在叶轮及蜗壳内部设置了一系列监测点,通过时域图、频域图和径向力极坐标图对叶轮内部压力进行了分析。结果表明:在低转速低流量时,性能明显降低,入口主涡位于吸入室的上侧,直接影响了进入叶轮时的水流形态,同时叶轮主要低速区集中在压力面,并位于挡板隔舌附近,该处也是脉动最大处,使得径向力的峰值数为2倍叶片数。总结了主给水泵在小流量工况下的内部流动特性和压力脉动特性,为解决主给水泵在小流量工况下不稳定问题的进一步优化设计提供了帮助。
