Rendimiento Hidrodinámico y Características de Cavitación de una Bomba-Puerta Integrada
Autores: Li, Yiming; Tang, Zhengwen; Chen, Qiqing; Liu, Deyang; Zou, Jinxin; Yang, David; Luo, Xiangrong; Long, Yun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Rendimiento Hidrodinámico y Características de Cavitación de una Bomba-Puerta Integrada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Bomba compuerta integrada
Instalación hidráulica
Cavitación
Flujo interno
Impulsor
Palas guía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La bomba compuerta integrada es una instalación hidráulica que integra una estación de bombeo y una compuerta, desempeñando un papel vital en los sistemas de drenaje urbano, el control de inundaciones y otros escenarios. Aunque las bombas compuerta integradas se utilizan ampliamente, su flujo interno presenta diferentes formas dependiendo de los escenarios de aplicación, como el retroceso, los vórtices y la cavitación. Estos efectos influyen notablemente en el rendimiento hidráulico de la bomba, la estabilidad operativa y la fiabilidad general. Este estudio investiga las características de cavitación y los campos de flujo internos dentro de la geometría compleja de la bomba compuerta integrada y simula numéricamente el fenómeno de cavitación utilizando el modelo de turbulencia SST. Específicamente, se analizó la influencia del impulsor, las palas guía y los soportes estructurales en el rendimiento de cavitación y el estado del flujo interno. Los resultados muestran que las características geométricas del borde de ataque del impulsor influyen significativamente en la estructura de cavitación. En cuanto al rendimiento de cavitación, se determinó que el NPSHc era de 5.3 m. En el borde de ataque de las palas guía, la cavitación suele ocurrir en la posición de difusión axial del canal de flujo, y el grado de cavitación se ve afectado por la posición relativa de las palas guía y las palas del impulsor. Los soportes estructurales y las protuberancias afectan significativamente las estructuras de vórtice en el campo de flujo, con los grupos de vórtices inducidos por protuberancias dominando la región de las palas guía.
Descripción
La bomba compuerta integrada es una instalación hidráulica que integra una estación de bombeo y una compuerta, desempeñando un papel vital en los sistemas de drenaje urbano, el control de inundaciones y otros escenarios. Aunque las bombas compuerta integradas se utilizan ampliamente, su flujo interno presenta diferentes formas dependiendo de los escenarios de aplicación, como el retroceso, los vórtices y la cavitación. Estos efectos influyen notablemente en el rendimiento hidráulico de la bomba, la estabilidad operativa y la fiabilidad general. Este estudio investiga las características de cavitación y los campos de flujo internos dentro de la geometría compleja de la bomba compuerta integrada y simula numéricamente el fenómeno de cavitación utilizando el modelo de turbulencia SST. Específicamente, se analizó la influencia del impulsor, las palas guía y los soportes estructurales en el rendimiento de cavitación y el estado del flujo interno. Los resultados muestran que las características geométricas del borde de ataque del impulsor influyen significativamente en la estructura de cavitación. En cuanto al rendimiento de cavitación, se determinó que el NPSHc era de 5.3 m. En el borde de ataque de las palas guía, la cavitación suele ocurrir en la posición de difusión axial del canal de flujo, y el grado de cavitación se ve afectado por la posición relativa de las palas guía y las palas del impulsor. Los soportes estructurales y las protuberancias afectan significativamente las estructuras de vórtice en el campo de flujo, con los grupos de vórtices inducidos por protuberancias dominando la región de las palas guía.