軸流泵流量大、揚程低,廣泛應用于農田灌溉、大中型泵站、工業(yè)用水等多個領域。潛水軸流泵不僅具有普通軸流泵的特點,而且結構簡單、可靠性高。我國已研制出許多成熟的優(yōu)秀軸流泵水力模型,但其中同步轉速達到3000 r/min、比轉速偏低的較少,因此需要對其進行研發(fā)。針對這個情況,本文從設計方法出發(fā),探討提高轉速后,現有軸流泵葉輪設計方法的適用性,并通過試驗測試和數值模擬兩種方法深入研究較高轉速潛水軸流泵的性能特點及內部流場特性,為研發(fā)高性能軸流泵水力模型提供依據。本文的主要研究工作及結論如下：1.自行研制轉速2900 r/min、比轉速550的軸流式模型泵：分別采用升力系數法和圓弧法設計模型泵葉輪,將葉輪輪轂設計成錐形,采用流線法設計導葉。2.利用ICEM分別對泵流道進行三維實體造型和非結構網格劃分,基于CFX,應用標準k-ε湍流模型,分別對兩種方法設計的模型泵進行內部流場數值模擬,得到最優(yōu)工況性能參數。即升力系數法：流量79 m3/h,揚程3.82 m,效率73.57%；圓弧法：流量90 m3/h,揚程4.55 m,效率83.11%。結果表明：采用圓弧法設計的模型泵性能相對較好。3.對采用圓弧... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

葉片木模圖

潛水軸流泵特性試驗研究與數值模擬模型泵導葉結構如圖2.7和圖2.8所示:曰—長擴飛弓甘甘甘甘甘甘甘 .......CCC二 二二才】】】】】 色色 色 lllll齊齊耳匕之之匕乙 //////\\\二 二 奪奪馬 馬 模型泵導葉結構圖 Fig2.7Struetureofguidevane圖2.8導葉實物圖 Fig2.8Entityofguidevane2.模型泵整休結構形式模型泵整體結構形式為立式潛水軸流泵，主要考慮以下兩方面原因:一方面是潛水軸流泵具有傳統(tǒng)機組一系列無可比擬的優(yōu)點:概括來說潛水軸流泵簡化了裝配工序，安裝方便、快速;而且節(jié)約安裝面積，減少工程造價;并且噪聲低，泵站內無高溫，對操作環(huán)境有所改善;潛水軸流泵操作方便，易于實現遙控和自動控制。另一方面，潛水泵還具有高效節(jié)能、潛水工作有利于提高裝置汽蝕余量、可靠性高等優(yōu)點。

潛水軸流泵特性試驗研究與數值模擬模型泵導葉結構如圖2.7和圖2.8所示:曰—長擴飛弓甘甘甘甘甘甘甘 .......CCC二 二二才】】】】】 色色 色 lllll齊齊耳匕之之匕乙 //////\\\二 二 奪奪馬 馬 模型泵導葉結構圖 Fig2.7Struetureofguidevane圖2.8導葉實物圖 Fig2.8Entityofguidevane2.模型泵整休結構形式模型泵整體結構形式為立式潛水軸流泵，主要考慮以下兩方面原因:一方面是潛水軸流泵具有傳統(tǒng)機組一系列無可比擬的優(yōu)點:概括來說潛水軸流泵簡化了裝配工序，安裝方便、快速;而且節(jié)約安裝面積，減少工程造價;并且噪聲低，泵站內無高溫，對操作環(huán)境有所改善;潛水軸流泵操作方便，易于實現遙控和自動控制。另一方面，潛水泵還具有高效節(jié)能、潛水工作有利于提高裝?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多級離心泵三維流場數值模擬及性能預測[J]. 黃思,桑迪科.  機械科學與技術. 2010(06)
[2]自吸泵內部流場的數值模擬及性能預測[J]. 李紅,王濤.  排灌機械工程學報. 2010(03)
[3]UNSTEADY FLOW ANALYSIS AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF AXIAL-FLOW PUMP[J]. ZHANG De-sheng,SHI Wei-dong,CHEN Bin,GUAN Xing-fan Technical and Research Center of Fluid Machinery Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China.  Journal of Hydrodynamics. 2010(01)
[4]Numerical and Experimental Investigation of High-efficiency Axial-flow Pump[J]. SHI Weidong, ZHANG Desheng, GUAN Xingfan, and LENG Hongfei Technology and Research Center of Fluid Machinery Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2010(01)
[5]軸流泵葉輪出口流場實驗[J]. 李忠,楊敏官,王春林.  農業(yè)機械學報. 2009(09)
[6]軸流泵葉輪進出口流場的測量[J]. 張德勝,施衛(wèi)東,關醒凡,曹衛(wèi)東,冷洪飛.  排灌機械. 2009(04)
[7]單臺軸流泵模型0°安放角的數值計算分析[J]. 陳紅勛,朱兵.  水動力學研究與進展A輯. 2009(04)
[8]葉輪參數對020Q84噴水推進軸流泵性能的影響[J]. 韓小林,馮峰,石巖峰.  船舶工程. 2009(01)
[9]高速泵設計的主要技術分析[J]. 許朝陽,呂毅,高翠蘭.  流體機械. 2008(08)
[10]軸流泵出口流場的實驗研究與數值模擬[J]. 黃歡明,高紅,杜朝輝.  水泵技術. 2008(02)

博士論文
[1]軸流泵水力模型設計方法與數值模擬研究[D]. 楊敬江.江蘇大學 2008
[2]噴水推進軸流泵設計及紊流數值分析[D]. 湯方平.上海交通大學 2007
[3]軸流泵CAD-CFD綜合特性研究[D]. 王海松.中國農業(yè)大學 2005
[4]軸流泵間隙流動數值模擬與試驗研究[D]. 楊昌明.西南交通大學 2003

碩士論文
[1]葉片厚度變化對軸流泵性能的影響[D]. 朱亮.揚州大學 2008
[2]軸流泵內部流場數值模擬及實驗研究[D]. 李忠.江蘇大學 2007
[3]CARR堆芯三維流場與溫場數值模擬研究[D]. 楊長江.中國原子能科學研究院 2006
[4]軸流泵運行特性的研究[D]. 王艷麗.中國農業(yè)大學 2005



本文編號：3000448