【摘要】： 為了滿足對泵的大負荷、大流量、高效率、低汽蝕余量的要求,越來越多生產(chǎn)泵的廠家已經(jīng)逐漸運用高科技手段對泵進行研究和設計。近年來,隨著計算流體力學(CFD)不斷發(fā)展,離心泵的研究從流體流動機理出發(fā),并使用計算機數(shù)值模擬離心泵內(nèi)部流動,利用模擬結(jié)果來指導泵的設計成為重要的研究方向。采用數(shù)值模擬手段,一方面可以節(jié)省試驗資源,縮短產(chǎn)品的研制時間,另一方面它可以顯示從試驗中難以得出的流動特征的細節(jié)。本文應用商業(yè)CFD軟件ANSYS CFX研究高吸入性能離心泵整機的內(nèi)部流動,主要做了以下幾方面工作： 簡述了計算流體力學軟件在離心泵中的應用情況,介紹了計算流體力學的基本理論和方法,包括紊流理論模型的對比分析,求解代數(shù)方程組的基于雷諾時均N-S方程和標準k-ε紊流模型計算方法,三維造型軟件MDT對離心泵內(nèi)過流部件進行造型及網(wǎng)格生成技術。 以某型號前置誘導輪雙級離心泵為例對整機全流道流場進行數(shù)值模擬,敘述了誘導輪、葉輪、徑向?qū)~及蝸殼的實體造型過程,然后將實體造型結(jié)果導入ICEM-CFD中對實體模型進行劃分網(wǎng)格,應用ANSYS CFX分別計算設計流量及兩種非設計流量工況下的流動,得到泵流道內(nèi)紊流流場模擬圖像,包括靜壓分布圖、總壓分布圖以及速度矢量分布圖等,并對得到的結(jié)果進行物理描述并加以分析。所得到的模擬結(jié)果與單級離心泵的結(jié)果基本相似,但又有不同之處,原因是多個部件相互連接,出流受到影響,造成流動被干擾。 數(shù)值仿真結(jié)果捕捉到了雙級離心泵內(nèi)部許多重要的流動現(xiàn)象,這可以用來改善離心泵的設計以進一步提高效率。計算所得的泵水力特性曲線與試驗水力特性曲線作了比較,發(fā)現(xiàn)兩者的吻合良好,并利用性能曲線對該泵整體性能給予分析,最后對該泵優(yōu)化做出展望。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH311

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王樂勤,朱祖超;超低比轉(zhuǎn)速高速誘導輪離心泵的不穩(wěn)定控制與試驗研究[J];工程熱物理學報;1998年03期

2 張學靜;李德明;;多級導葉式離心泵導葉內(nèi)部CFD計算分析[J];甘肅科學學報;2006年03期

3 黃東濤,邊曉東,唐旭東,盧鈺;長短葉片開縫技術在離心風機設計中的應用[J];清華大學學報(自然科學版);1999年04期

4 朱祖超,王樂勤,周響樂;低比轉(zhuǎn)速復合離心葉輪設計探討[J];水泵技術;1995年05期

5 徐成波,駱大章;高速離心泵中誘導輪與離心輪的匹配關系研究[J];水泵技術;1997年03期

6 李文廣;離心泵葉片設計理論與應用研究進展綜述[J];水泵技術;1998年05期

7 潘中永,袁建平,楊敬江,關醒凡;誘導輪與泵主葉輪的匹配關系研究[J];水泵技術;2000年03期

8 唐輝,何楓;離心泵內(nèi)流場的數(shù)值模擬[J];水泵技術;2002年03期

9 聶書彬,關醒凡,劉厚林;利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測離心泵性能的探索[J];水泵技術;2002年05期

10 劉厚林,袁壽其,施衛(wèi)東,何志剛;離心泵水力元件三維實體造型的研究[J];水泵技術;2003年03期

相關碩士學位論文 前4條

1 徐潔;低比轉(zhuǎn)速離心泵復合式葉輪內(nèi)部流動的數(shù)值計算[D];甘肅工業(yè)大學;2001年

2 應光耀;潛油離心泵流場的數(shù)值分析[D];浙江大學;2004年

3 張學靜;多級導葉式離心泵的內(nèi)部流動及能量性能預測[D];蘭州理工大學;2004年

4 郭鵬;高速鍋爐給水泵誘導輪和首級葉輪的內(nèi)流場的數(shù)值模擬[D];江蘇大學;2005年

本文編號：2759710