當(dāng)離心泵進(jìn)口回流現(xiàn)象發(fā)生時(shí),不僅會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入葉輪的流量發(fā)生周期性脈動(dòng),還會(huì)導(dǎo)致葉輪進(jìn)口軸線附近的壓力降低,誘導(dǎo)回流漩渦空化的產(chǎn)生,進(jìn)一步惡化葉輪進(jìn)口的流動(dòng)。為研究進(jìn)口回流和回流漩渦空化現(xiàn)象,本文采用數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法針對(duì)不同葉輪方案的模型泵的水力特性、空化特性及非定常特性進(jìn)行了研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1.總結(jié)了進(jìn)口回流、回流漩渦空化、空化數(shù)值模擬的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。闡述了進(jìn)口回流和回流漩渦空化的目前研究中存在的問(wèn)題。2.首先針對(duì)模型泵的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了定常數(shù)值模擬研究。探討了回流發(fā)生與流量的關(guān)系,回流發(fā)生時(shí)葉輪進(jìn)口的流動(dòng)狀態(tài),進(jìn)口管內(nèi)的速度、壓力分布,得到以下研究結(jié)論:（1）進(jìn)口回流影響范圍隨著流量的降低而擴(kuò)大;三種方案中,C葉輪回流現(xiàn)象非常明顯,A葉輪較弱;回流使葉輪進(jìn)口出現(xiàn)明顯的周向速度和反向軸向速度,以及邊緣高、中心低的壓力分布。（2）回流產(chǎn)生的原因可以歸納:當(dāng)流量降低時(shí),部分流體質(zhì)點(diǎn)在離心力的作用下撞向固體壁面,造成該區(qū)域的速度和壓力變化,形成回流。3.其次針對(duì)模型泵的內(nèi)部空化流動(dòng)進(jìn)行了定常數(shù)值模擬研究。研究了不同空化系數(shù)下的葉輪內(nèi)的空泡分布,探討了回流漩渦空... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

泵內(nèi)葉輪的空化形式

（a）分流葉片水體 （b）蝸殼圖 3.1 模型泵的三維造型Fig. 3.1 Three dimensional model of the centrifugal pump格無(wú)關(guān)性分析研究中所采用的網(wǎng)格在 ICEM CFD 中生成。六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具網(wǎng)格質(zhì)量便于控制，能夠保證邊界層網(wǎng)格，結(jié)果收斂性較好等優(yōu)點(diǎn)、前泵腔、葉輪、蝸殼和出水管水體采用六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行劃分格添加了邊界層，使得 y+值最大值小于 300，從而滿足湍流模型對(duì)部分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格如圖 3.2 所示。

（c）帶有分流葉片的葉輪 （b）蝸殼圖 3.2 離心泵六面體網(wǎng)格劃分Fig. 3.2 The hexahedral mesh of the centrifugal pump by ICEM CFD證模擬的結(jié)果準(zhǔn)確性，同時(shí)也為不耗費(fèi)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間，選取了網(wǎng)格數(shù)量57 萬(wàn)、302 萬(wàn)和 366 萬(wàn)的 4 套網(wǎng)格進(jìn)行數(shù)量無(wú)關(guān)性分析。通過(guò)對(duì)下的預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)值之間的相對(duì)誤差，來(lái)確定適合的網(wǎng)格數(shù)。具體2 所示。從表中可知，第三套網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的相對(duì)誤差為 2.54%，與試此選取該套網(wǎng)格進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，該套網(wǎng)格各個(gè)流體計(jì)算域的詳細(xì)。表 3.2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性分析Tab. 3.2 Grid independence check（萬(wàn)） 計(jì)算揚(yáng)程（H/m） 試驗(yàn)揚(yáng)程（H/m） 誤差（%）66 33.634.1257 33.28 3.03

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]前置導(dǎo)葉對(duì)軸流泵馬鞍區(qū)工況回流渦特性的影響[J]. 程千,馮衛(wèi)民,周龍才,李娜.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(04)
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[8]葉片數(shù)對(duì)離心泵小流量工況空化特性的影響[J]. 付燕霞,袁壽其,袁建平,周幫倫,王鵬.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]螺旋離心泵內(nèi)非定常漩渦空化的計(jì)算與分析[J]. 鄧育軒,李仁年,韓偉,王東偉.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(09)
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博士論文
[1]渦輪泵及誘導(dǎo)輪流動(dòng)不穩(wěn)定性及空化特性研究[D]. 付燕霞.江蘇大學(xué) 2014

碩士論文
[1]離心泵進(jìn)口回流誘導(dǎo)的空化特性研究[D]. 沈陳棟.江蘇大學(xué) 2016



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