本文關(guān)鍵詞：多級(jí)離心泵增效研究與轉(zhuǎn)子可靠性分析

  更多相關(guān)文章： 多級(jí)離心泵 水力優(yōu)化設(shè)計(jì) 內(nèi)流場(chǎng) 模態(tài)分析 試驗(yàn)研究

【摘要】：多級(jí)離心泵因其高揚(yáng)程的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于城市排水和石油化工等各個(gè)行業(yè)。由于多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,依靠傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的多級(jí)離心泵,其實(shí)際工作性能往往無(wú)法滿(mǎn)足相應(yīng)型號(hào)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。另一方面,為了實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程,多級(jí)離心泵采用高轉(zhuǎn)速以及多個(gè)葉輪串聯(lián),在運(yùn)行過(guò)程中,轉(zhuǎn)子容易發(fā)生共振,嚴(yán)重影響安全運(yùn)行。因此,分析多級(jí)離心泵內(nèi)流場(chǎng)不同工況下的流動(dòng)特性,以及研究流固耦合作用下的轉(zhuǎn)子可靠性具有重要意義。本文針對(duì)某企業(yè)自行研發(fā)的D46-50X4型多級(jí)離心泵內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行分析,提出改進(jìn)意見(jiàn),并對(duì)改進(jìn)后的泵轉(zhuǎn)子進(jìn)行模態(tài)分析,研究泵運(yùn)行過(guò)程中轉(zhuǎn)子發(fā)生共振的可能性。首先,根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)D46-50X4型多級(jí)離心泵進(jìn)行水力設(shè)計(jì),在UG8.0軟件中完成其流體域三維建模,通過(guò)ANSYS CFX軟件對(duì)全流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,找出原模型中設(shè)計(jì)缺陷。其次,根據(jù)該型號(hào)多級(jí)泵現(xiàn)有的缺陷與不足,提出兩種不同的改進(jìn)方案:1)不改變泵原先的整體設(shè)計(jì)方案,只在葉片工作面添加非光滑減阻結(jié)構(gòu);2)對(duì)多級(jí)離心泵中主要做功部位葉輪以及過(guò)流部位導(dǎo)葉重新進(jìn)行水力設(shè)計(jì)。分別對(duì)上述兩種方案進(jìn)行數(shù)值模擬驗(yàn)證,并從中確定最優(yōu)改進(jìn)方案,進(jìn)而分析比較該最優(yōu)方案與原模型多級(jí)離心泵在不同工況下內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:改進(jìn)后該型號(hào)多級(jí)離心泵額定工況下整機(jī)揚(yáng)程提高43m,整機(jī)效率提高9.2%,達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),取得了較好的效果。最后,對(duì)改進(jìn)模型中的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性分析。得出無(wú)預(yù)應(yīng)力以及加載流場(chǎng)預(yù)應(yīng)力下轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的臨界轉(zhuǎn)速與固有頻率。模態(tài)分析表明:轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在無(wú)預(yù)應(yīng)力下第一階臨界轉(zhuǎn)速為12781r/min,加載流場(chǎng)預(yù)應(yīng)力后第一階臨界轉(zhuǎn)速為12455r/min,均大于額定轉(zhuǎn)速2980r/min,保證了多級(jí)離心泵整機(jī)運(yùn)行的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：多級(jí)離心泵 水力優(yōu)化設(shè)計(jì) 內(nèi)流場(chǎng) 模態(tài)分析 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH311
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題選題背景及研究意義8-9
• 1.2 多級(jí)離心泵國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9-10
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)10
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容10-12
• 第二章 多級(jí)離心泵水力設(shè)計(jì)12-18
• 2.1 葉輪水力設(shè)計(jì)12-15
• 2.2 導(dǎo)葉水力設(shè)計(jì)15-17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 第三章 多級(jí)泵原模型單級(jí)內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬18-27
• 3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)原理18-20
• 3.2 三維建模及網(wǎng)格劃分20-22
• 3.2.1 三維建模20
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分20-22
• 3.3 邊界條件22
• 3.4 流場(chǎng)模擬結(jié)果與分析22-24
• 3.5 外特性分析24-25
• 3.6 本章小結(jié)25-27
• 第四章 多級(jí)離心泵改進(jìn)方案對(duì)比分析27-35
• 4.1 引言27
• 4.2 改進(jìn)方案一27-30
• 4.2.1 仿生溝槽減阻技術(shù)27-28
• 4.2.2 溝槽減阻機(jī)理28
• 4.2.3 溝槽結(jié)構(gòu)的選取28-29
• 4.2.4 改進(jìn)方案一內(nèi)流場(chǎng)分析29-30
• 4.3 改進(jìn)方案二30-34
• 4.3.1 設(shè)計(jì)的依據(jù)和方法30-32
• 4.3.2 改進(jìn)方案二內(nèi)流場(chǎng)分析32-34
• 4.4 原模型、改進(jìn)方案一及改進(jìn)方案二分析對(duì)比34
• 4.5 本章小結(jié)34-35
• 第五章 原模型與方案二的不同工況流場(chǎng)分析35-48
• 5.1 靜壓云圖35-36
• 5.2 流線(xiàn)分析36-40
• 5.3 速度矢量分析40
• 5.4 外特性分析40-42
• 5.5 多級(jí)離心泵整機(jī)全流場(chǎng)模擬與測(cè)試42-47
• 5.5.1 多級(jí)離心泵整機(jī)三維建模42
• 5.5.2 整機(jī)流場(chǎng)分析42-43
• 5.5.3 整機(jī)外特性模擬與測(cè)試對(duì)比43-47
• 5.6 本章小結(jié)47-48
• 第六章 多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可靠性分析48-55
• 6.1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)初始設(shè)置48-49
• 6.2 葉輪形變分析49-50
• 6.3 泵轉(zhuǎn)子振動(dòng)分析50-54
• 6.3.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程50-51
• 6.3.2 多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子模態(tài)分析51-54
• 6.3.3 多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子振動(dòng)分析54
• 6.4 本章小結(jié)54-55
• 第七章 總結(jié)和展望55-57
• 7.1 總結(jié)55
• 7.2 展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文61-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 梁躍;王旭;郭晉偉;;沖壓焊接多級(jí)離心泵的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及選型應(yīng)用[J];機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新;2007年06期

2 華宏;;創(chuàng)新節(jié)能的無(wú)泄漏節(jié)能立式多級(jí)離心泵[J];住宅產(chǎn)業(yè);2008年12期

3 杜剛;王雅萌;;多級(jí)離心泵常見(jiàn)故障分析與維修[J];石油化工設(shè)備;2009年S1期

4 鄭德明;張世英;;檢修多級(jí)離心泵的注意事項(xiàng)[J];化學(xué)工程與裝備;2010年01期

5 黃程;;大型多級(jí)離心泵的維修與安裝[J];化學(xué)工程與裝備;2011年02期

6 劉福玉;劉福磊;孫廣軍;張鳳霞;;探討多級(jí)離心泵常見(jiàn)故障檢測(cè)與維修[J];才智;2012年20期

7 陳鵬;李俊卿;;立式多級(jí)離心泵安裝方式的探討及事故分析[J];內(nèi)蒙古石油化工;2013年03期

8 陳鵬;李俊卿;;立式多級(jí)離心泵安裝方式的探討及事故分析[J];內(nèi)蒙古石油化工;2013年05期

9 鄂輝;;多級(jí)離心泵常見(jiàn)故障與維修探討[J];中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2013年11期

10 劉加元;;多級(jí)離心泵故障分析與處理辦法研究[J];化工管理;2013年14期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 沈江;徐曉初;王曉芳;;基于DS系列臥式多級(jí)離心泵的介紹及應(yīng)用[A];2010年重慶市機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 沈江;徐曉初;王曉芳;;基于DS系列臥式多級(jí)離心泵的介紹及應(yīng)用[A];2010全國(guó)機(jī)械裝備先進(jìn)制造技術(shù)(廣州)高峰論壇論文匯編[C];2010年

3 姚春玲;王春華;劉錕;丁麗娟;;沖壓焊接離心泵的特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第五屆制造業(yè)自動(dòng)化與信息化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

4 易玲;李志鵬;陳艷慧;徐達(dá);;基于fluent分析葉片數(shù)對(duì)自平衡多級(jí)離心泵首級(jí)葉輪性能的影響[A];第十九次中國(guó)水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李豫黔;國(guó)內(nèi)首個(gè)多級(jí)離心泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)建成[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 周文杰;多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究[D];浙江大學(xué);2016年

2 田亞斌;高速多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

3 平仕良;大功率高壓多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析及其特性研究[D];浙江大學(xué);2012年

4 周衛(wèi)東;離心式井底增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 桑迪科;沖壓式多級(jí)離心泵內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬及水力性能研究[D];華南理工大學(xué);2010年

2 戴菡葳;轉(zhuǎn)子時(shí)序?qū)Χ嗉?jí)離心泵性能影響的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];江蘇大學(xué);2015年

3 魏許照;MD450-60型多級(jí)離心泵參數(shù)化建模及平衡裝置的改進(jìn)研究[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

4 鐘家鼎;重型多級(jí)離心泵穿杠螺母擰緊裝置的設(shè)計(jì)[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

5 王正位;基于GPRS的多級(jí)離心泵遠(yuǎn)程技術(shù)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

6 饒昆;基于流固耦合的多級(jí)離心泵非定常流動(dòng)特性及誘導(dǎo)振動(dòng)分析[D];浙江理工大學(xué);2016年

7 王偉;多級(jí)離心泵水動(dòng)力噪聲研究[D];江蘇大學(xué);2016年

8 何勇冠;超低比轉(zhuǎn)速自平衡多級(jí)離心泵水力優(yōu)化與結(jié)構(gòu)分析[D];江蘇大學(xué);2016年

9 馮琦;懸臂式多級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性研究[D];江蘇大學(xué);2016年

10 趙成明;多級(jí)離心泵用于輸送制冷劑的特性試驗(yàn)研究[D];中原工學(xué)院;2016年

，

本文編號(hào)：1101501