本文選題：斜流泵 + 流動(dòng)不穩(wěn)定特性�。� 參考：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：斜流泵具有流量大、抗汽蝕性能良好、高效區(qū)范圍寬廣等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于南水北調(diào)、電力行業(yè)、噴水推進(jìn)以及城市供水等鄰域。然而失速、葉頂泄漏流和泄漏渦引起的泵性能下降和流動(dòng)不穩(wěn)定特性是大型調(diào)水工程用斜流泵急需解決的難題之一。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金“混流泵加速流工況瞬態(tài)空化形態(tài)及其誘導(dǎo)水力振蕩特性研究(51579118)”的資助下,運(yùn)用大渦模擬和壓力脈動(dòng)試驗(yàn)等方法對(duì)斜流泵流動(dòng)不穩(wěn)定特性開展研究,分析葉頂間隙大小、間隙區(qū)域壓差對(duì)葉頂泄漏量的影響,葉頂泄漏量與泄漏渦旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的關(guān)系以及泄漏流對(duì)葉輪進(jìn)口流場(chǎng)的影響,掌握了解斜流泵性能下降以及流動(dòng)不穩(wěn)定特性產(chǎn)生的原因,并提出了抑制葉頂泄漏流的方法,本文主要研究成果如下:(1)探究葉頂間隙大小對(duì)葉頂泄漏流的影響本文選取0mm、0.25mm、1mm、2mm四種葉頂間隙模型泵進(jìn)行模擬計(jì)算,并對(duì)間隙區(qū)域壓差的分布情況、7個(gè)特征面上的泄漏量、進(jìn)口軸面速度的分布以及葉頂泄漏渦旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行分析。結(jié)果表明,隨著葉頂間隙的增加葉頂泄漏量逐漸升高,相同間隙時(shí)從葉輪進(jìn)口到出口泄漏量呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì),同時(shí)隨著間隙的增加葉頂泄漏渦的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度也增加。(2)不同開槽方案對(duì)斜流泵性能和流動(dòng)穩(wěn)定性的影響為了抑制葉頂泄漏流提高斜流泵的性能和流動(dòng)穩(wěn)定性,本文選取1mm葉頂間隙模型泵進(jìn)行了開槽方案的研究,探究了不同開槽角度、個(gè)數(shù)以及深度對(duì)泵性能的影響。研究結(jié)果表明,四種開槽角度中最小開槽角度方案(方案1)在減小葉頂泄漏量和葉頂泄漏渦旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度方面效果最明顯。方案1、2和3對(duì)葉頂泄漏流的流動(dòng)方向控制較好,使得相鄰葉片進(jìn)口流場(chǎng)并未受到泄漏流的影響,這有效緩解了葉輪的失速。分析了不同開槽數(shù)量方案模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn),在0.4Qopt和0.8Qopt工況下隨著開槽數(shù)量的增加葉頂泄漏量逐漸減小,但開槽數(shù)量對(duì)葉輪內(nèi)葉頂泄漏渦旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度影響較小,同時(shí)對(duì)進(jìn)口流場(chǎng)的軸面速度分布影響也不明顯,因此開槽數(shù)量主要是通過減小泄漏損失來提高泵的性能。分析了不同開槽深度方案模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)除0.4Qopt工況外隨著開槽深度的降低葉頂泄漏量逐漸升高,而在0.4Qopt工況時(shí)泄漏量反而有所減小。隨著開槽深度的減小槽對(duì)葉頂泄漏流流動(dòng)方向的控制減弱,致使葉片B進(jìn)口輪緣回流區(qū)域增大。然而三種開槽深度對(duì)葉頂泄漏渦旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度影響并不明顯,由此說明開槽深度主要是通過減小泄漏損失來提高泵的性能。(3)數(shù)值模擬和試驗(yàn)壓力脈動(dòng)分析通過對(duì)比0.25mm葉頂間隙模型泵0.4Qopt、0.8Qopt、1.0Qopt工況下各監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)數(shù)值模擬和試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,研究發(fā)現(xiàn),三種工況下從葉輪進(jìn)口至導(dǎo)葉進(jìn)口各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)在1個(gè)葉輪旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)出現(xiàn)了4次波峰和波谷。然而0.4Qopt工況下導(dǎo)葉出口監(jiān)測(cè)點(diǎn)模擬壓力脈動(dòng)和試驗(yàn)測(cè)得的壓力脈動(dòng)均沒有規(guī)律性,但隨著流量的升高導(dǎo)葉出口監(jiān)測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。0.4Qopt工況時(shí)大渦模擬和試驗(yàn)測(cè)得葉輪進(jìn)口和導(dǎo)葉進(jìn)口的壓力脈動(dòng)主頻均為葉頻,但該工況時(shí)葉輪出口和導(dǎo)葉出口監(jiān)測(cè)點(diǎn)的主頻模擬值與試驗(yàn)值之間存在差異。隨著流量的升高模擬和試驗(yàn)測(cè)得的葉輪進(jìn)口至導(dǎo)葉進(jìn)口各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的主頻均為葉頻,同時(shí)導(dǎo)葉出口監(jiān)測(cè)點(diǎn)的主頻為5倍軸頻。
[Abstract]:In this paper , the effects of different grooving angles on the performance and flow stability of the inclined flow pump are studied . The results show that the minimum slotted angle scheme ( scheme 1 ) has a better effect on the performance and flow stability of the vane tip .
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH313

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2101228