隨著國民經(jīng)濟的發(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,葉片與粘性流場的相互作用不僅會激發(fā)葉片的強烈振動,嚴重時會導(dǎo)致葉片產(chǎn)生疲勞斷裂、動力失穩(wěn)等影響泵站運行安全的事件發(fā)生。因此,高速泵流固耦合振動特性的分析對深入了解葉片的振動機理,避免水力共振,確保泵站穩(wěn)定運行具有重要意義。本文采用數(shù)值模擬方法,對高速離心泵內(nèi)部流場進行研究并對其計算性能進行預(yù)測,分析誘導(dǎo)輪葉片和葉輪葉片的剛強度和振動特性,葉輪變形對揚程、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)展過程和研究現(xiàn)狀,并對其存在的問題進行簡要分析,確定了基本研究路線。同時闡述了高速離心泵的基本設(shè)計理論,對誘導(dǎo)輪、葉輪及蝸殼進行水力設(shè)計,確定其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。2.應(yīng)用Pro/E和CFD-ICEM軟件,對實體泵和流道進行三維造型、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方程和標準κ-ε湍流模型,利用CFX軟件對其內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬,得到葉片表面受力情況。通過試驗性能曲線和計算性能曲線的對比分析,得出模型泵水力設(shè)計數(shù)... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

高速離心泵實體模型

高速離心泵流道實體模型

泵壁面采用三角形網(wǎng)格，其他實體部分采用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格，以利于計算收斂。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進行邊界和實體定義，再利用其網(wǎng)格劃分功能，生

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]ANSYS與Pro/E間無縫連接的應(yīng)用研究[J]. 楊萍,賀小明.  機械設(shè)計與制造. 2006(01)
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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]混流式水輪機轉(zhuǎn)輪動力特性分析及綜合優(yōu)化設(shè)計[D]. 王少波.機械科學(xué)研究院 2003

碩士論文
[1]軸流泵葉片流固耦合振動特性分析[D]. 袁啟銘.揚州大學(xué) 2009
[2]軸流泵葉片應(yīng)力與模態(tài)分析[D]. 徐建國.揚州大學(xué) 2008
[3]混流式水輪機轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)分析研究[D]. 馬廷衛(wèi).西華大學(xué) 2006
[4]混流式水輪機轉(zhuǎn)輪流固耦合的動力特性分析[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.揚州大學(xué) 2005
[6]汽輪機葉片的模態(tài)分析與壽命評估[D]. 王玥.浙江大學(xué) 2004



本文編號：2929473