本文關(guān)鍵詞：壓水室擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律對(duì)離心泵性能影響的研究

  更多相關(guān)文章： 離心泵 壓水室 擴(kuò)散段 斷面面積 數(shù)值模擬 試驗(yàn)研究

【摘要】：效率是離心泵最重要的性能指標(biāo)之一,離心泵運(yùn)行時(shí)壓水室內(nèi)的水力損失較大,會(huì)嚴(yán)重影響其工作效率。壓水室擴(kuò)散段是離心泵的主要過(guò)流部位,從擴(kuò)散段進(jìn)口斷面至出口斷面,存在著斷面面積不斷增大和斷面形狀由不規(guī)則逐漸過(guò)渡為規(guī)則的雙重變化。擴(kuò)散段的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在結(jié)構(gòu)形式上只注重其斷面形狀的光滑過(guò)渡,忽略了斷面面積按不同規(guī)律增大時(shí)造成水力損失對(duì)泵性能的影響。因此,本文以壓水室擴(kuò)散段為研究重點(diǎn),通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬以及試驗(yàn)研究相結(jié)合的方式,深入研究離心泵壓水室擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律對(duì)其性能的影響,所做的主要工作和取得的成果如下:1.系統(tǒng)分析國(guó)內(nèi)外離心泵水力蝸殼的研究現(xiàn)狀和離心泵數(shù)值模擬的基礎(chǔ)理論,通過(guò)對(duì)模型泵IS50-32-125進(jìn)行定常數(shù)值計(jì)算,詳細(xì)給出離心泵流體域建模、網(wǎng)格劃分以及數(shù)值模擬的全過(guò)程。2.對(duì)離心泵蝸殼內(nèi)水力損失模型進(jìn)行理論分析和計(jì)算,提出壓水室擴(kuò)散段斷面面積均勻增大的L型變化規(guī)律和和非均勻增大的U型、N型變化規(guī)律。通過(guò)分析與計(jì)算,給出半圓形進(jìn)口擴(kuò)散段斷面面積按3種變化規(guī)律實(shí)現(xiàn)壓水室造型的數(shù)學(xué)模型和非半圓形進(jìn)口擴(kuò)散段斷面面積按3種變化規(guī)律實(shí)現(xiàn)壓水室造型的方法。3.選取3臺(tái)典型模型泵,在設(shè)計(jì)工況下,分別對(duì)其擴(kuò)散段斷面面積均勻增大的L型變化規(guī)律和非均勻增大的U型、N型變化規(guī)律進(jìn)行數(shù)值計(jì)算以及對(duì)離心泵的內(nèi)、外特性進(jìn)行分析,結(jié)果表明:在設(shè)計(jì)工況下,L型擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律是最佳規(guī)律,相對(duì)于U型規(guī)律,3臺(tái)模型泵的揚(yáng)程最大可提高1.26%,平均提高0.74%,效率最優(yōu)可提高0.62%,平均提高0.51%。4.針對(duì)3臺(tái)模型泵,分別在小流量和大流量工況下進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,得出各模型泵在3種擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律下的性能曲線。通過(guò)對(duì)離心泵內(nèi)流場(chǎng)速度矢量與性能曲線特征分析,結(jié)果表明:傳統(tǒng)壓水室擴(kuò)散段的設(shè)計(jì)方法其內(nèi)部水力損失更大,不同工況下3種擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律對(duì)泵性能的影響不一致,但整體上,壓水室擴(kuò)散段斷面面積按L型規(guī)律變化時(shí),離心泵揚(yáng)程、效率更高,即壓水室擴(kuò)散段斷面面積均勻增大時(shí)離心泵的性能最佳。5.在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)之上,對(duì)壓水室擴(kuò)散段斷面面積均勻增大的模型泵進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:在設(shè)計(jì)工況下,離心泵的揚(yáng)程提高1.14%,效率提高0.52%。數(shù)值模擬研究與試驗(yàn)研究的結(jié)論一致,研究方法合理,結(jié)論準(zhǔn)確。
【關(guān)鍵詞】：離心泵 壓水室 擴(kuò)散段 斷面面積 數(shù)值模擬 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH311
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 離心泵數(shù)值模擬現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 離心泵實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 壓水室流場(chǎng)測(cè)試進(jìn)展14
• 1.2.4 壓水室水力設(shè)計(jì)進(jìn)展14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線15-16
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)路線16
• 1.4 本章小結(jié)16-18
• 第2章 離心泵內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬分析18-31
• 2.1 離心泵流體域建模18-21
• 2.1.1 葉輪流體域建模19-20
• 2.1.2 蝸殼流體域建模20-21
• 2.1.3 進(jìn)水管流體域建模21
• 2.2 網(wǎng)格劃分及參數(shù)設(shè)置21-23
• 2.2.1 網(wǎng)格劃分與無(wú)關(guān)性分析21-23
• 2.2.2 參數(shù)設(shè)置及邊界條件23
• 2.3 離心泵內(nèi)流場(chǎng)模擬計(jì)算23-29
• 2.3.1 計(jì)算前處理24-26
• 2.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析26-28
• 2.3.3 計(jì)算結(jié)果后處理28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第3章 壓水室擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律研究31-43
• 3.1 壓水室水力損失模型31-33
• 3.1.1 蝸形段水力損失31-32
• 3.1.2 擴(kuò)散段水力損失32-33
• 3.2 擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律33-36
• 3.2.1 擴(kuò)散段的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法33-34
• 3.2.2 擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法34-36
• 3.3 不同斷面面積變化規(guī)律的擴(kuò)散段設(shè)計(jì)36-38
• 3.3.1 半圓形進(jìn)口斷面的擴(kuò)散段設(shè)計(jì)37-38
• 3.3.2 非半圓形進(jìn)口斷面的擴(kuò)散段設(shè)計(jì)38
• 3.4 模型泵壓水室改型設(shè)計(jì)38-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 擴(kuò)散段斷面面積變化對(duì)泵性能影響的數(shù)值研究43-58
• 4.1 計(jì)算模型與研究方案43-44
• 4.1.1 計(jì)算模型43-44
• 4.1.2 研究方案44
• 4.2 擴(kuò)散段斷面面積變化對(duì)泵性能的影響44-57
• 4.2.1 離心泵性能變化的外特性分析45-48
• 4.2.2 離心泵內(nèi)部流場(chǎng)分析48-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第5章 擴(kuò)散段斷面面積變化對(duì)泵性能影響的試驗(yàn)研究58-63
• 5.1 試驗(yàn)裝置及方案58-60
• 5.1.1 試驗(yàn)裝置58-59
• 5.1.2 試驗(yàn)方案59-60
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析60-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果69

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1 許術(shù)武,劉喜安,張素麗;用行列式精確計(jì)算斷面面積[J];河北水利水電技術(shù);2002年03期

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王榮;壓水室擴(kuò)散段斷面面積變化規(guī)律對(duì)離心泵性能影響的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：1023156