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仿生非光滑离心式水泵增效节能特性数值模拟

田丽梅;任露泉;彭宗尧

  研究表明生物体表所具有的非光形态,在特定的条件下能够该改变与其相接触介质的状态,从而达到脱附、减阻的目的。试验表明,在某些流量段下,加工有非光滑结构的离心式水泵的效率得到明显的提升。根据前期的试验结果,本文选择增效节能效果较好的,在叶轮背面加工有凹坑型仿生非光滑结构的离心式水泵作为模拟对象,对其增效节能的机理进行分析。结果表明,仿生非光滑叶轮表面摩擦力、剪应力及其附近的湍流粘性均变小,凹坑内保持有低速度流动的流体使得切向力变小,从而达到减小绕轴转动的力矩的作用,达到增效目的。另外,凹坑内低速流动的流体象滚动的轴承,避免了上面高速流动的流体与叶轮壁面直接接触,避免速度梯度的迅速增大,从而避免了小涡的大量生成,防止能量的耗散,达到增效节能的目的。……