開式葉輪渣漿泵由于其較好的無(wú)堵塞性能,廣泛應(yīng)用于石化、電力、冶煉等行業(yè)的固體漿液或帶結(jié)晶顆粒的固液兩相流的輸送。由于開式葉輪與泵殼體間軸向間隙的存在,在葉片工作面與背面壓差力作用下產(chǎn)生由工作面到背面的泄漏流,軸向間隙泄漏流與葉輪主流相互干擾形成復(fù)雜的間隙兩相流場(chǎng)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致泵的效率下降和磨損加劇等問題。為此本研究針對(duì)開式葉輪渣漿泵葉輪軸向間隙流場(chǎng)進(jìn)行分析,期望為渣漿泵水力性能及磨損特性的優(yōu)化提供一定的理論支撐。本研究以LCF100/350型渣漿泵為研究對(duì)象,分析其內(nèi)流場(chǎng)分布及磨損特性,得到的主要結(jié)論如下:1)在葉片吸力面?zhèn)?葉輪軸向間隙引起的泄漏流與主流的相互影響,形成泄漏渦,泄漏渦中心形成局部低壓區(qū)。隨著流量的增大,由于葉片工作面與背面的壓差力作用減弱,在葉片背面之后形成的泄漏渦強(qiáng)度也逐漸減小,局部低壓區(qū)面積逐漸減小。在葉片壓力面葉片頂端軸向間隙區(qū)域,進(jìn)入軸向間隙內(nèi)的流體流動(dòng)與主流在壓力面頂部耦合形成角渦,角渦形狀呈橢圓形。2)葉輪軸向間隙區(qū)域內(nèi)流體沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向,由半徑較大的高壓區(qū)向半徑較小的低壓區(qū)流動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡大體呈螺旋狀。在隔舌附近流域,由于流動(dòng)受到隔舌的影響產(chǎn)生較強(qiáng)的局部二次... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 開式葉輪離心泵研究現(xiàn)狀
    1.3 固液兩相流研究現(xiàn)狀
    1.4 間隙泄漏流研究現(xiàn)狀
    1.5 磨損特性研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 渣漿泵內(nèi)固液兩相流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型
    2.1 固液兩相流的基本參數(shù)
    2.2 基本方程
    2.3 開式葉輪渣漿泵內(nèi)流體控制方程
        2.3.1 連續(xù)液相控制方程
        2.3.2 固體顆粒相控制方程
    2.4 固液兩相流計(jì)算模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 開式葉輪渣漿泵內(nèi)流動(dòng)的數(shù)值分析
    3.1 開式葉輪渣漿泵內(nèi)流動(dòng)的數(shù)值分析基礎(chǔ)
    3.2 開式葉輪渣漿泵三維建模及網(wǎng)格劃分
        3.2.1 開式葉輪渣漿泵三維建模
        3.2.2 計(jì)算域網(wǎng)格的劃分
    3.3 數(shù)值模擬
        3.3.1 控制方程離散方法
        3.3.2 固液兩相湍流數(shù)值模擬方法
        3.3.3 數(shù)值模擬預(yù)處理
    3.4 開式葉輪渣漿泵葉輪軸向間隙泄漏流動(dòng)的數(shù)值模擬
        3.4.1 模擬模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析
        3.4.2 開式葉輪渣漿泵內(nèi)流場(chǎng)分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 開式葉輪渣漿泵固液兩相流場(chǎng)及磨損特性分析
    4.1 邊界條件及參數(shù)的設(shè)置
    4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.2.1 磨損機(jī)理
        4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.2.3 不同粒徑數(shù)值模擬結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1 總結(jié)
    2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 參與的主要科研項(xiàng)目與實(shí)踐


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離心渣漿泵壽命Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)影響因素的綜合排序研究[J]. 何希杰,勞學(xué)蘇.  水泵技術(shù). 2015(06)
[2]渣漿泵葉輪磨損的數(shù)值模擬及試驗(yàn)[J]. 陶藝,袁壽其,張金鳳,張帆,陶建平.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(21)
[3]開式葉輪離心泵性能的CFD模擬方法[J]. 吳大轉(zhuǎn),楊帥,許斌杰,劉巧玲,武鵬,王樂勤.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]亞聲速半開式離心葉輪葉頂間隙的流動(dòng)特征[J]. 劉正先,陳麗英.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2012(04)
[5]半開式離心葉輪變工況間隙流動(dòng)特征[J]. 劉正先,陳麗英.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]渣漿泵內(nèi)固相顆粒沖蝕特性的數(shù)值模擬[J]. 吳波,嚴(yán)宏志,徐海良,譚援強(qiáng).  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[7]結(jié)合前沿推進(jìn)的Delaunay三角化網(wǎng)格生成及應(yīng)用[J]. 陳炎,曹樹良,梁開洪,祝寶山.  計(jì)算物理. 2009(04)
[8]脫硫泵固液兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬與磨損特性[J]. 李昳,何偉強(qiáng),朱祖超,張玉良,崔寶玲.  排灌機(jī)械. 2009(02)
[9]離心泵內(nèi)固體顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉娟,許洪元,唐澍,陸力,羅先武.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2008(06)
[10]泵行業(yè)市場(chǎng)形勢(shì)、需求與建議[J]. 何希杰,勞學(xué)蘇.  中國(guó)建設(shè)信息(水工業(yè)市場(chǎng)). 2008(12)



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