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Abstrakt
Einfluss des Schaufelwinkels auf das Kavitationsphänomen in Axialpumpen
Nabil H. Mostafa und Mohamed Adel
Das Ziel dieses Dokuments ist es, eine dreidimensionale numerische und experimentelle Studie über die Auswirkung des Blattwinkels auf das Kavitationsphänomen vorzustellen. Es wird die numerische Berechnung der Kavitationsströmung vorgestellt, die mit dem Navier-Stokes-Code (CFD-ACE+ 2008) durchgeführt wurde. Die maßgebenden Gleichungen werden mithilfe eines Aufwind-Differenzschemas auf einem strukturierten Gitter diskretisiert. Die numerische Simulation verwendete das Standard-K-ε-Turbulenzmodell, um den Turbulenzeffekt zu berücksichtigen. Druckverteilung und Dampfvolumenanteil wurden numerisch bei variablen Blattwinkeln ermittelt. Ebenfalls die Leistungskurve der Axialpumpe wurde bei variablen Blattwinkeln von 10°, 20° und 30° ermittelt. Die numerischen und experimentellen Ergebnisse zeigten, dass das Kavitationsphänomen nur bei einem Blattwinkel von 30° auftrat. Der Berechnungscode wurde durch Vergleich der vorhergesagten numerischen Ergebnisse mit den experimentellen validiert. Außerdem stimmten die vorhergesagte Porenausdehnung und Kavitationsverteilung auf dem Laufradblatt mit denen überein, die mit einer Hochgeschwindigkeitskamera visualisiert wurden .