隨著科學(xué)技術(shù)的進步和計算機技術(shù)的發(fā)展,離心泵內(nèi)部流動機理的研究也越來越深入并逐漸走向成熟。在水力機械運行過程中,空化現(xiàn)象普遍存在。它不僅僅會造成流體機械能量損耗（功率,效率,流量,揚程降低）,更會引起噪聲和振動,甚至?xí)斐扇~輪材料的破壞,降低流體機械的使用壽命。離心泵葉輪葉片進口邊背面前蓋板附近的低壓區(qū)是空化與空蝕最易發(fā)生的區(qū)域。本研究以M86-100型離心泵為研究對象,采用RNG k-?湍流模型,Mixture多相流模型和基于Reyleigh-Plesset方程的空化模型進行數(shù)值模擬計算。依據(jù)將高能量的液體引入至易空化區(qū)來提高葉輪空化性能的原理,提出一種縫隙射流葉輪。利用射流改善葉輪進口特性,并在此基礎(chǔ)上提出一種縫隙脈沖射流離心泵,進一步探究縫隙脈沖射流對泵空化性能的影響。主要工作包括以下幾個方面:1.通過對葉輪進行改型設(shè)計,提出了一種新型的縫隙射流葉輪。為探究不同縫隙槽尺寸對泵空化性能的影響,設(shè)計了5種不同尺寸的縫隙槽。對原型泵和5種不同尺寸的縫隙射流泵進行單相定常數(shù)值模擬,結(jié)果表明:縫隙射流使得葉輪流量增大。相比于原型泵,縫隙射流泵的揚程降低。在大多數(shù)流量工況下,來自葉輪出口流經(jīng)... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 空化空蝕的機理研究
    1.3 水力機械中空化的危害及其影響因素
        1.3.1 空化與空蝕對水力機械性能的影響
        1.3.2 影響水力機械中空化性能的因素
        1.3.3 射流對水力機械性能的影響
    1.4 本文的主要研究工作
    1.5 本章小結(jié)
第2章 離心泵數(shù)值計算的基本理論
    2.1 離心泵的主要性能參數(shù)
    2.2 數(shù)值計算理論
    2.3 離心泵內(nèi)部流動的控制方程
        2.3.1 連續(xù)性方程
        2.3.2 運動方程
        2.3.3 能量方程
    2.4 湍流模擬的數(shù)值方法
        2.4.1 直接數(shù)值模擬
        2.4.2 大渦模擬
        2.4.3 雷諾平均法
    2.5 空化模型
        2.5.1 Singhal空化模型
        2.5.2 Schnerr-Sauer空化模型
        2.5.3 Kunz空化模型
        2.5.4 Zwart-Gerber-Belamri空化模型
    2.6 控制方程的離散與求解
    2.7 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值計算模型及外特性分析
    3.1 模型泵的性能參數(shù)
    3.2 繪制三維模型
    3.3 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性檢驗
    3.4 數(shù)值計算方法
    3.5 數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性驗證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 縫隙射流對離心泵空化性能的影響
    4.1 縫隙射流葉輪
    4.2 縫隙射流葉輪對泵水力性能的影響
    4.3 縫隙射流對泵空化性能的影響
    4.4 射流機理
    4.5 本章小結(jié)
第5章 縫隙脈沖射流對離心泵空化性能的影響
    5.1 縫隙脈沖射流離心泵設(shè)計
    5.2 脈沖射流對泵水力性能的影響
    5.3 脈沖射流對泵空化性能的影響
        5.3.1 槽孔上下表面壓力脈動分析
        5.3.2 空泡體積分布
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1. 研究總結(jié)
    2. 研究存在的不足及展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3171401