隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高速離心泵被廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)和航空航天等領(lǐng)域。誘導(dǎo)輪和葉輪是高速離心泵的主要能量轉(zhuǎn)換部件,葉片與粘性流場(chǎng)的相互作用不僅會(huì)激發(fā)葉片的強(qiáng)烈振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致葉片產(chǎn)生疲勞斷裂、動(dòng)力失穩(wěn)等影響泵站運(yùn)行安全的事件發(fā)生。因此,高速泵流固耦合振動(dòng)特性的分析對(duì)深入了解葉片的振動(dòng)機(jī)理,避免水力共振,確保泵站穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文采用數(shù)值模擬方法,對(duì)高速離心泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行研究并對(duì)其計(jì)算性能進(jìn)行預(yù)測(cè),分析誘導(dǎo)輪葉片和葉輪葉片的剛強(qiáng)度和振動(dòng)特性,葉輪變形對(duì)揚(yáng)程、效率以及軸功率的影響。本文的主要研究工作及成果如下：1.介紹了高速離心泵的發(fā)展過(guò)程和研究現(xiàn)狀,并對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,確定了基本研究路線。同時(shí)闡述了高速離心泵的基本設(shè)計(jì)理論,對(duì)誘導(dǎo)輪、葉輪及蝸殼進(jìn)行水力設(shè)計(jì),確定其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。2.應(yīng)用Pro/E和CFD-ICEM軟件,對(duì)實(shí)體泵和流道進(jìn)行三維造型、網(wǎng)格生成、邊界條件設(shè)置及壁面條件選取等,并采用Navier-Stokes方程和標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流模型,利用CFX軟件對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到葉片表面受力情況。通過(guò)試驗(yàn)性能曲線和計(jì)算性能曲線的對(duì)比分析,得出模型泵水力設(shè)計(jì)數(shù)... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

高速離心泵實(shí)體模型

高速離心泵流道實(shí)體模型

泵壁面采用三角形網(wǎng)格，其他實(shí)體部分采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格，以利于計(jì)算收斂。三角形網(wǎng)格采用Delaunay三角化，非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格采用前沿推進(jìn)法。誘導(dǎo)輪及葉輪的網(wǎng)格劃分結(jié)果如下圖3.8所示(a)葉輪網(wǎng)格劃分(b)誘導(dǎo)輪網(wǎng)格劃分圖3.8葉輪及誘導(dǎo)輪網(wǎng)格劃分 Fig3.8MeshgenerationofhaPellerandindueer2.流道網(wǎng)格生成高速離心泵內(nèi)流道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在旋轉(zhuǎn)區(qū)域和靜止區(qū)域。將Pro/E造型后的三部分流道導(dǎo)入ICEM一CFD進(jìn)行邊界和實(shí)體定義，再利用其網(wǎng)格劃分功能，生

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]混流式核主泵非定常流場(chǎng)的壓力脈動(dòng)特性分析[J]. 王春林,易同祥,吳志旺,劉紅光,梁俊.  動(dòng)力工程. 2009(11)
[2]淺談壓水堆核電站主泵[J]. 蔡龍,張麗平.  水泵技術(shù). 2007(04)
[3]ANSYS與Pro/E間無(wú)縫連接的應(yīng)用研究[J]. 楊萍,賀小明.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2006(01)
[4]軸流式葉片的流固耦合振動(dòng)特性分析[J]. 鄭小波,羅興琦,鄔海軍.  西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[5]軸流式水輪機(jī)葉片的剛強(qiáng)度及模態(tài)有限元分析[J]. 姬晉廷,陳國(guó)強(qiáng),涂玉平.  華中電力. 2005(01)
[6]考慮流固耦合的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模態(tài)分析[J]. 梁權(quán)偉,王正偉,方源.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2004(03)
[7]高速泵振動(dòng)問(wèn)題的研究[J]. 史首宏,戴侃.  當(dāng)代化工. 2004(02)
[8]混流式轉(zhuǎn)輪靜強(qiáng)度和振動(dòng)特性分析[J]. 梁權(quán)偉,王正偉.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(12)
[9]一種改進(jìn)的二維平面區(qū)域三角形化的前沿推進(jìn)法[J]. 修榮榮,徐明海,黃善波,陶文銓.  石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(05)
[10]葉片在水體下的模態(tài)分析[J]. 張學(xué)榮.  排灌機(jī)械. 2002(05)

博士論文
[1]高速誘導(dǎo)輪離心泵的理論分析與數(shù)值模擬[D]. 崔寶玲.浙江大學(xué) 2006
[2]混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪動(dòng)力特性分析及綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王少波.機(jī)械科學(xué)研究院 2003

碩士論文
[1]軸流泵葉片流固耦合振動(dòng)特性分析[D]. 袁啟銘.揚(yáng)州大學(xué) 2009
[2]軸流泵葉片應(yīng)力與模態(tài)分析[D]. 徐建國(guó).揚(yáng)州大學(xué) 2008
[3]混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)分析研究[D]. 馬廷衛(wèi).西華大學(xué) 2006
[4]混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪流固耦合的動(dòng)力特性分析[D]. 徐斌.西安理工大學(xué) 2006
[5]軸流泵葉片應(yīng)力分析[D]. 張斌.揚(yáng)州大學(xué) 2005
[6]汽輪機(jī)葉片的模態(tài)分析與壽命評(píng)估[D]. 王玥.浙江大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2929473