本文關(guān)鍵詞：離心泵葉輪密封環(huán)泄漏容積損失的研究

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【摘要】：本文以離心泵的葉輪密封間隙為研究對象,采用理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究相結(jié)合的方法,分析了離心泵葉輪內(nèi)部的流動狀態(tài),并深入探討了葉輪密封的間隙尺寸以及結(jié)構(gòu)對離心泵泄漏容積損失的影響。主要開展的研究工作及成果如下:1.建立數(shù)值分析模型。采用Pro/E三維建模軟件,建立IS80-65-160單級單吸離心泵的幾何模型;然后在ICEM CFD軟件中劃分網(wǎng)格;再借助CFD數(shù)值分析軟件FLUENT以及CFX,選擇離散化方法,進(jìn)行IS80-65-160單級單吸離心泵的內(nèi)部流場分析。2.葉輪密封環(huán)密封間隙大小的研究。結(jié)合已有的葉輪密封環(huán)徑向尺寸間隙范圍,本文將選取0.15、0.20、0.30、0.50、0.70mm這五個徑向間隙值建立模型,運用網(wǎng)格劃分軟件細(xì)劃模型網(wǎng)格,設(shè)置邊界條件后,通過CFX模擬分析不同徑向間隙時,兩側(cè)的壓差情況以及間隙處的流體流動狀態(tài)。根據(jù)間隙對離心泵容積損失所產(chǎn)生的影響,歸納出較為合理的徑向間隙尺寸選擇范圍,使泄漏容積損失盡量減小。3.葉輪密封環(huán)密封間隙長度的研究。葉輪密封環(huán)間隙泄漏量計算方法受徑向間隙、間隙長度以及間隙兩側(cè)壓差等諸多因素影響,存在一定的量化關(guān)系。一般的口環(huán)長度選擇范圍為10~15mm左右,故對于密封環(huán)間隙長度暫時選擇8、12、16、24、32mm這五個值進(jìn)行建模。將對葉輪密封環(huán)及其兩側(cè)建立物理模型,并設(shè)置合理的邊界條件及數(shù)學(xué)模型,再利用CFD軟件分析密封環(huán)兩側(cè)的流動狀態(tài),進(jìn)而了解兩側(cè)的壓差情況,為葉輪密封環(huán)泄漏量計算方法的研究提供參考。4.新型密封環(huán)結(jié)構(gòu)階梯型的研究。為了得到更好的密封效果,選取階梯型的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬,設(shè)計了五種不同的方案,并與傳統(tǒng)的模型泵進(jìn)行比較,驗證階梯型方案的合理性。5.試驗研究。簡單的介紹了試驗裝置以及試驗方法,在試驗臺對方案3進(jìn)行了試驗,將得到的結(jié)果與數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行對比分析。通過分析說明CFD數(shù)值模擬具有較好的精確度和準(zhǔn)確性,對課題的研究有很高的參考價值。同時得出了階梯型葉輪密封環(huán)對提高泵效率有一定的作用,并用理論數(shù)據(jù)給出了解釋。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH311

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本文編號：1229065