材料为结构钢，流体介质为水。本研究采用的湍流模型及算法为k一ε模型及SIMPLEC算法。
3 结果分析
3.1 流场分析
3.1.1 性能曲线
为了分析高扬程贯流泵内部的湍流流动情况，分别对7种工况下的贯流泵流场进行计算。7种工况分别为0.6Qd.0.7Qd.0.8Qd.0.9Qd.Qd、1.1Qd、1.2Qd，其中Qd为设计流量。
在Fluent软件中对该高扬程贯流泵不同工况下的水流情况进行模拟，计算得出泵进出口总压及叶轮的
3.1.2 泵内流场分布及转轮涡带
由于小流量工况及大流量工况下流道流线大体相同，因此本文给出0.7Qd、1.2Qa及设计工况下的流线分布图（见图4），可以看出，在小流量和大流量工况下水泵出水流道内流态较为混乱，形成了较多的涡旋及回流;设计工况则流线分布较为均匀，流态较好。在小流量及大流量工况下出水流道中形成的涡旋及回流会造成较大的水力损失，且会造成噪声、振动和空化等现象。
图5为不同工况下转轮周围涡带分布，可以看出在设计工况及大流量工况下转轮周围形成的旋涡较少，而在小流量工况下会在转轮周围形成较多旋涡，可能会比较容易造成空化现象，对叶轮安全运行影响较大。
3.2 静应力分析
3.2.1 叶片压力分布
图6为各个叶片表面的压力分布情况，叶片表面的静压力分布合理，最大压力出现在叶片进水边，最小压力出现在吸力面进水边附近。该静压力分布为流固耦合计算的基础，该计算方法可以准确模拟该泵的特性及压力荷载，为叶轮强度分析提供保证。
3.2.2 单向流固耦合分析
通过Ansys Workbench的Static Structural模块，求得在单项流固耦合计算方法叶轮不同工况下的最大等效应力和形变量，见图7。在设计工况附近.最大等效应力达到最大值，为86.5 MPa，远小于所选材料的极限抗拉强度，所以该叶轮满足强度要求。
由于各个工况下叶轮所受的最大等效应力和形变量整体上相似，因此在此只给出设计工况下的等效应力分布图和形变分布图（见图8、图9）。叶片表面受到的最大等效应力随半径的减小逐渐增大，应力集中出现在叶轮工作面根部中间区域，即与轮毂相接处。工作面受到的最大等效压力普遍大于背面的，因为贯流泵叶片设计方法为参考轴流泵叶片设计方法，叶片为悬臂结构，泵工作时，水流流经叶片，使得工作面受压而背面受拉，所以工作面受到的最大等效压力比背面大。叶片的形变量则随着半径的增大而增大，工作面和背面差异不大，叶轮的最大形变出现在轮缘进水边位置，其原因是叶轮轮缘的离心力和叶片冲角造成了较大的水流冲击力。
4 结论
（1）针对高扬程贯流泵模型进行了模拟计算，得到该模型的内外特性，在小流量工况下贯流泵出水流道内旋涡及回流较多，会造成噪声振动及空化现象，并且在转轮周围也存在较多的旋涡，对转轮的安全运行造成较大影响。
（2）对叶轮部分进行单向流固耦合求解，叶轮表面受到的最大等效应力随半径的增大而减小，应力集中出现在叶轮工作面根部、中部，即与轮毂相接处，最大等效应力的最大值为86.5 MPa，远小于所选材料的应力极限，满足强度要求。叶轮的形变量随着半径的增大而增大，工作面与背面无明显差异，最大形变出现在轮缘进水边处。
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【责任编辑许立新】
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