本文對離心泵內(nèi)不同形式蝸殼與葉輪之間的匹配關(guān)系進行了較細致的數(shù)值研究,開展的主要工作有：首先,根據(jù)蝸殼設(shè)計理論,在馬蹄形斷面蝸殼的基礎(chǔ)上重新設(shè)計了圓形斷面和矩形斷面兩種蝸殼,并分別將三種不同斷面的蝸殼與同一葉輪組合進行了三維定常計算。計算結(jié)果表明,不同斷面形式蝸殼對離心泵性能及其內(nèi)部流動特性有一定影響。矩形和圓形蝸殼在大流量工況區(qū)的效率比馬蹄形蝸殼有略微的提高,在設(shè)計工況點,矩形蝸殼的效率比馬蹄形蝸殼低0.14%,但在大流量工況卻高出了1.6%。在小流量工況圓形蝸殼的揚程比馬蹄形蝸殼的揚程低了0.5m,矩形蝸殼和馬蹄形蝸殼相差不大；在大流量工況馬蹄形蝸殼的揚程有所降低,在1.4Qd時達到最低,比矩形蝸殼泵的揚程低了0.4m。在定常計算的基礎(chǔ)上,開展了三種蝸殼離心泵內(nèi)部的非定常流動數(shù)值計算。計算結(jié)果表明,在設(shè)計流量下,各個葉道內(nèi)的流動呈現(xiàn)出軸對稱性的特征,并且不同時刻各個葉道內(nèi)的流動變化不大；蝸殼進口周向平均壓力分布比較均勻；非設(shè)計工況下,各個葉道內(nèi)的流動不再具有軸對稱特征。其中,在小流量工況,葉道內(nèi)的流動受尾跡的影響很大,各葉道內(nèi)靠近葉片吸力面距葉道出口2／3處產(chǎn)生了明顯的旋渦,最靠近... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究意義及背景
    1.2 離心泵內(nèi)部流動的研究歷史
    1.3 離心泵內(nèi)部流動的研究現(xiàn)狀
    1.4 離心泵內(nèi)部流動噪聲的研究歷史及現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容
2 計算流體動力學(xué)方法
    2.1 流動控制方程
    2.2 湍流數(shù)值模擬方法
    2.3 雷諾平均理論
        2.3.1 雷諾平均Navier-Stokes(RANS)方程
        2.3.2 湍流模型
    2.4 湍流流動的近壁處理
        2.4.1 壁面函數(shù)法
        2.4.2 近壁處理對網(wǎng)格的要求
    2.5 數(shù)值求解方法
    2.6 壓力速度耦合方法
        2.6.1 SIMPLE算法
        2.6.2 SIMPLEC算法
        2.6.3 PISO算法
    2.7 本章小結(jié)
3 離心泵內(nèi)部流動的三維定常計算分析
    3.1 數(shù)值研究對象
        3.1.1 數(shù)值計算域模型
        3.1.2 計算域網(wǎng)格的劃分
        3.1.3 計算方法及邊界條件
    3.2 葉輪與蝸舌不同相對周向位置下的定常計算
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 計算結(jié)果分析
    3.3 不同斷面形狀蝸殼對離心泵性能的影響
        3.3.1 不同蝸殼斷面的設(shè)計及三維造型
        3.3.2 計算結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 不同斷面形狀蝸殼離心泵內(nèi)部非定常流動分析
    4.1 計算條件
        4.1.1 邊界條件與初始條件
        4.1.2 時間步長的選取
        4.1.3 收斂標(biāo)準(zhǔn)
    4.2 計算結(jié)果分析
        4.2.1 離心泵內(nèi)部流動分析
        4.2.2 不同斷面蝸殼進口周向壓力及徑向速度分布
        4.2.3 離心泵蝸殼內(nèi)部流動分析
        4.2.4 不同斷面蝸殼的內(nèi)部測點壓力脈動分析
    4.3 本章小結(jié)
5 離心泵內(nèi)部流動噪聲預(yù)測
    5.1 馬蹄形蝸殼離心泵流動噪聲聲源的識別
        5.1.1 離心泵偶極子聲源的識別方法
        5.1.2 靜壓變化率的時域分析
        5.1.3 靜壓變化率頻域分析
        5.1.4 偶極子聲源強度分析
    5.2 三種蝸殼流動噪聲聲源強度的對比
        5.2.1 蝸舌附近測點的靜壓變化率時域分析及頻域分析的對比
        5.2.2 三種蝸殼偶極子聲源強度的對比
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    碩士研究生期間發(fā)表論文情況


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]不同葉片包角的離心泵試驗與數(shù)值模擬[J]. 楊華,劉超,湯方平,谷傳綱.  機械工程學(xué)報. 2007(10)
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博士論文
[1]水力機械內(nèi)部復(fù)雜流動的數(shù)值研究與性能預(yù)測[D]. 郭鵬程.西安理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]全附體潛艇的流場和流噪聲的數(shù)值研究[D]. 盧云濤.上海交通大學(xué) 2008
[2]聲納導(dǎo)流罩流噪聲的數(shù)值模擬[D]. 應(yīng)曉偉.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[3]節(jié)能離心泵全流道數(shù)值模擬及性能預(yù)測[D]. 王文全.昆明理工大學(xué) 2005
[4]極低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計與流動分析[D]. 朱衛(wèi)華.清華大學(xué) 2002



本文編號：3290348