本文關(guān)鍵詞：懸臂式離心泵流固耦合動(dòng)力特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：懸臂式離心泵內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)極其復(fù)雜,流動(dòng)影響轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性一直制約著離心泵的發(fā)展,限制離心泵的高效運(yùn)行范圍,影響離心泵的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行;研究不同流量、不同空化程度下非定常流動(dòng)流體激勵(lì)對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性及穩(wěn)定性的影響,對(duì)于明確流體流動(dòng)狀態(tài)及流體激勵(lì)行為,掌握流體激振原理及傳遞規(guī)律具有重要意義。針對(duì)懸臂式離心泵轉(zhuǎn)子的特殊結(jié)構(gòu),在不同流量下,對(duì)蝸殼內(nèi)流體的流動(dòng)狀態(tài)及流體對(duì)轉(zhuǎn)子的激勵(lì)行為進(jìn)行研究,得到了蝸殼內(nèi)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的壓力脈動(dòng)和徑向力分布,明確轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性,分析流體激振對(duì)轉(zhuǎn)子安全穩(wěn)定性的影響,闡明流體激勵(lì)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)子的激振特性;研究懸臂比對(duì)離心泵轉(zhuǎn)子特性的影響,得到不同懸臂比下葉輪總變形和應(yīng)力分布規(guī)律,找到葉輪最容易發(fā)生強(qiáng)度和剛度破壞點(diǎn),獲取最佳穩(wěn)定狀態(tài)下的懸臂比;分析流固耦合作用對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有頻率和振型的影響;基于完全空化模型進(jìn)行了空化計(jì)算,得到了內(nèi)部湍流流動(dòng)隨空化發(fā)展的變化,分析了不同流量不同空化程度下同一葉片上氣泡隨葉輪旋轉(zhuǎn)的變化規(guī)律,得到了蝸殼和葉片上壓力脈動(dòng)和徑向力受空化發(fā)展的影響,闡明空化對(duì)轉(zhuǎn)子流固耦合特性的影響。旨在豐富和發(fā)展離心泵現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,揭示流體激勵(lì)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性的影響規(guī)律,并為提高離心泵系統(tǒng)穩(wěn)定性、完善離心泵振動(dòng)研究提供理論支撐。
【關(guān)鍵詞】：離心泵 懸臂比 空化 流固耦合 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH311
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號(hào)說(shuō)明10-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 離心泵非定常流動(dòng)的研究13-14
• 1.2.2 離心泵空化的研究14-15
• 1.2.3 離心泵流固耦合的研究15-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 離心泵流固耦合研究方法18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 離心泵建模18-19
• 2.3 網(wǎng)格劃分19-21
• 2.4 離心泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算21-25
• 2.4.1 流體控制方程21-22
• 2.4.2 湍流模型22-23
• 2.4.3 壁面函數(shù)23
• 2.4.4 空化模型23-25
• 2.4.5 邊界條件設(shè)置25
• 2.5 離心泵流固耦合數(shù)值計(jì)算25-27
• 2.5.1 離心泵流固耦合坐標(biāo)系25
• 2.5.2 流固耦合方程25-26
• 2.5.3 流固耦合求解方法26
• 2.5.4 耦合邊界條件設(shè)置26-27
• 2.6 數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證27-30
• 2.6.1 離心泵外特性分析27-28
• 2.6.2 離心泵內(nèi)部流場(chǎng)分布28-30
• 2.7 本章小節(jié)30-32
• 第3章 懸臂結(jié)構(gòu)對(duì)離心泵流固耦合動(dòng)力特性的影響32-50
• 3.1 引言32
• 3.2 離心泵內(nèi)部非定常流動(dòng)分析32-38
• 3.2.1 壓力脈動(dòng)分析32-37
• 3.2.2 徑向力分析37-38
• 3.3 葉輪流固耦合分析38-45
• 3.3.1 葉輪變形分析38-42
• 3.3.2 葉輪應(yīng)力分析42-45
• 3.4 離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)分析45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-50
• 第4章 空化作用對(duì)離心泵流固耦合動(dòng)力特性的影響50-76
• 4.1 引言50
• 4.2 離心泵空化分析50-57
• 4.2.1 不同工況下空化余量分析50-51
• 4.2.2 離心泵空化模型驗(yàn)證51-52
• 4.2.3 離心泵空化流場(chǎng)分析52-57
• 4.3 氣泡形態(tài)的非定常特性分析57-61
• 4.3.1 小流量下氣泡形態(tài)的非定常特性分析57-60
• 4.3.2 設(shè)計(jì)流量下氣泡形態(tài)的非定常特性分析60
• 4.3.3 大流量下氣泡形態(tài)的非定常特性分析60-61
• 4.4 離心泵空化誘導(dǎo)非定常特性分析61-72
• 4.4.1 壓力脈動(dòng)分析61-70
• 4.4.2 徑向力分析70-72
• 4.5 離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)應(yīng)力變形72-75
• 4.5.1 小流量下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)應(yīng)力變形72-73
• 4.5.2 設(shè)計(jì)流量下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)變形73-75
• 4.6 本章小結(jié)75-76
• 第5章 總結(jié)和展望76-78
• 5.1 結(jié)論76
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)76
• 5.3 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-84
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：296151