本文關(guān)鍵詞：小流量工況下離心泵內(nèi)部流動(dòng)特性分析

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【摘要】：隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越重視離心泵運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性、高效性和低振動(dòng)性,而離心泵性能的好壞在很大程度上取決于內(nèi)部流動(dòng)情況。一般情況下,離心泵在設(shè)計(jì)流量工況下運(yùn)行時(shí),其內(nèi)部流動(dòng)較好,速度和壓力分布具有普遍規(guī)律,但是由于系統(tǒng)裝置變化等原因,離心泵經(jīng)常需要在變工況下運(yùn)行,大多情況下是在小流量工況下運(yùn)行。當(dāng)離心泵在小流量工況下運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多不穩(wěn)定的流動(dòng)現(xiàn)象,如流動(dòng)分離、回流以及旋轉(zhuǎn)失速等。同時(shí)離心泵在小流量工況下運(yùn)行也會(huì)加劇葉輪-蝸殼之間的動(dòng)靜干涉作用,從而引起振動(dòng)和水力噪聲,嚴(yán)重影響泵系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。為了更好的理解和掌握離心泵運(yùn)行于小流量工況下的內(nèi)部流動(dòng)特性,本文從不穩(wěn)定流動(dòng)現(xiàn)象出發(fā),對(duì)一比轉(zhuǎn)速為66的離心泵運(yùn)用雷諾時(shí)均方程和RNG k-?湍流模型進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.應(yīng)用Pro/E軟件對(duì)離心泵進(jìn)行三維建模,使用ICEM對(duì)模型泵進(jìn)行網(wǎng)格劃分,然后通過(guò)網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證,選定較為合理的網(wǎng)格數(shù)以使模擬結(jié)果更加精確和可信。2.對(duì)離心泵運(yùn)行于1.0Qd~0.1Qd工況下的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行定常數(shù)值研究,分析葉輪進(jìn)口回流和葉輪流道分離漩渦的發(fā)展過(guò)程,通過(guò)對(duì)葉輪進(jìn)口流場(chǎng)進(jìn)行周向和軸向速度分析,獲取不同工況下回流發(fā)生區(qū)域。3.對(duì)離心泵運(yùn)行于1.0Qd、0.6Qd、0.3Qd和0.1Qd工況下的流場(chǎng)進(jìn)行非定常數(shù)值計(jì)算,在葉輪-蝸殼交界面、蝸殼周向以及蝸殼斷面設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),分析距離隔舌和葉輪進(jìn)口不同位置處的速度和壓力分布。4.通過(guò)對(duì)蝸殼壁面以及斷面上監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力分析,得到蝸殼內(nèi)部的壓力脈動(dòng)情況,探討隔舌以及葉輪與蝸殼之間的距離對(duì)壓力脈動(dòng)的影響,并通過(guò)快速傅里葉變換(FFT)對(duì)其進(jìn)行頻域分析,獲取引起壓力脈動(dòng)的主要激勵(lì)頻率。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH311

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本文編號(hào)：1247069