Calcul de l'écoulement visqueux dans un canal de roue centrifuge

Viscous-inviscid interaction in a centrifugal pump impeller

Université de Gênes, Italie

Résumé

On présente une méthode de couplage fluide parfait-fluide visqueux pour l'analyse de l'écoulement dans les roues des pompes centrifuges. La zone visqueuse est analysée par une méthode intégrale tridimensionnelle de couche limite qui tient compte de l'interférence des couches limites qui se développent sur les surfaces du plafond, de la ceinture et des aubes, ainsi que des effets de courbure et de rotation. Le calcul quasitridimensionnel du fluide parfait tient compte des effets visqueux en modifiant la géométrie du canal par addition des épaisseurs de déplacement. On analyse les résultats des calculs d'écoulement effectués dans la roue de la pompe S.H.F au débit nominal et à 80 % du débit nominal.

Abstract

A viscous-inviscid interaction method for the analysis of the internal flow in a centrifugal pump impeller is presented. The viscous zone is analyzed by means of an integral three-dimensional boundary layer method which takes into account the curvature and rotation effects and the interference between the boundary layers on hub, shroud and blades. The quasi-three-dimensional inviscid calculation takes into account the viscous effects by imposing, as blade channel boundaries, the displacement surfaces resulting from the boundary layer calculation. The results of the flow calculations in the SHF pump impeller at 100 % and 80 % of the design flow rate are presented and analyzed.