各参数对多级离心泵性能的影响及优化张文浩（华阳新材料科技集团有限公司新能源蓄能新材料事业部，山西阳泉045000）摘要：为解决基于传统思路所设计的多级离心泵性能无法满足实际生产需求的问题，基于SolidWorks软件构建三维模型，并根据仿真需求对模型进行网格划分后，通过FULENT软件对叶片数量、出口角度、出口直径和进口直径等结构参数对多级离心泵的效率、扬程、H-Q曲线及内部流场的影响进行对比，得出多级离心泵最佳性能对应的结构参数。关键词：多级离心泵；叶片；出口角度；效率；扬程中图分类号：TH311文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0045-020引言多级离心泵主要应用于工业、暖通、排污以及建筑给排水等领域中，其内部流场特征将直接影响设备的工作性能。传统多级离心泵的设计主要通过理论计算和经验相结合的方式完成，在实际生产中存在多级离心泵工作性能无法满足生产需求的问题[1-5]。因此，针对多级离心泵工作性能的预测，掌握不同参数对多级离心泵工作性能的影响机理，并基于相关算法结合实际生产需求对其关键参数进行优化是保证最终生产效率的关键。本文将重点对各参数影响多级离心泵的机理展开研究，并对其结构进行优化设计。1多级离心泵模型构建采用SolidWorks软件建立多级离心泵的三维模型（见图1），并将模型导入FLUENT软件对内部流场进行分析。基于SolidWorks软件建立模型时应重点关注叶轮区域中的叶轮、叶片、叶轮流道和导叶流道等，导叶区域中的正导叶、反导叶和环形空间等。根据表1中所示的多级离心泵的结构参数构建仿真模型。基于SolidWorks软件所建立的三维仿真模型如图1所示。鉴于多级离心泵的结构尺寸较大且复杂，而且在实际结构内部存在大量尖角位置，不利于模型的网格划分。因此，针对多级离心泵的特点，本模型采用结构体网格和非结构体网格对其进行划分，以保证最终仿真结果的准确性。其中，采用“圆周阵列”对叶轮的结构体网格进行划分，确定网格数量为201457；在导叶段、进水段和出水段等部件采用非结构体网格进行划分，确定网格数量为733609。模型构建的准确性对于后续数值模拟分析结论的准确性尤为重要。基于上述所构建的模型对不同流量下多级离心泵的扬程的仿真结果与试验值进行对比。经比对可知，二者之间的相对平均误差仅为0.602%。由此说明，所构建的模型相对可靠且准确，可用于后续对离心泵结构参数的优化。2不同结构参数对多级离心泵的性能影响基于上述所构建的多级离心泵的数值模拟仿真模型，...
