離心式葉輪是離心泵的核心部件,在動力、能源、化工以及航空航天等領(lǐng)域廣泛使用。離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)性能是決定系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行的根本因素。葉輪與流體之間的流固耦合作用會對離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)性能產(chǎn)生重要影響,尤其是在高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷條件下更為顯著。本文通過理論建模和數(shù)值分析,研究葉輪前側(cè)蓋板與流體之間的流固耦合作用,探索葉輪轉(zhuǎn)子在這種流固耦合作用下的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。研究結(jié)論對于離心式葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)設(shè)計具有一定的理論指導(dǎo)意義。由于基于完全Navier-Stokes方程的數(shù)值積分,非常耗時,本文采用Bulk-Flow模型來計算葉輪前側(cè)蓋板流固耦合的動力學(xué)特性。Bulk-Flow模型是由葉輪偏心環(huán)境下的一組偏微分方程組成。有限差分方法來分解這些非線性方程是一個很好的方法,因為這種方法具有更好的連續(xù)性。流體變量的擾動分析會產(chǎn)生一組0階方程和一組1階擾動方程。Simple算法用來完成對0階方程的積分,分離變量法用來求解1階擾動方程。從0階方程得到穩(wěn)態(tài)的壓力分布和速度分布,1階方程得到流固耦合的動態(tài)特性系數(shù)。根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果,詳細(xì)地分析了葉輪與前側(cè)蓋板的相關(guān)參數(shù),如葉輪前側(cè)蓋板與蝸殼之間的流體間... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

密封環(huán)與轉(zhuǎn)子的簡化結(jié)構(gòu)圖

葉輪前側(cè)蓋板流體通道示意圖

兩類的模型我們可以近似看成同心的兩個環(huán)狀柱形的，如圖1.1，中間是一成油膜或流體膜，而葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模型不容易建立，我們就把它近似看成環(huán)狀圓臺的形狀，如圖 1.2，此圖是由葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裝配簡圖(圖1.3)簡化而來的�；瑒虞S承，流體密封和葉輪的徑向游隙是逐步在擴(kuò)大。Uz一’U一卿珊那淤不拜琢那釋繃圖1.1密封環(huán)與轉(zhuǎn)子的簡化結(jié)構(gòu)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同葉輪形式下離心泵整機(jī)非定常流場的數(shù)值研究[J]. 耿少娟,聶超群,黃偉光,馮濤,劉克.  機(jī)械工程學(xué)報. 2006(05)
[2]離心泵內(nèi)三維流場非對稱性及泵受力的數(shù)值分析[J]. 黃思,吳玉林.  流體機(jī)械. 2006(02)
[3]離心泵內(nèi)葉輪與蝸殼間耦合流動的三維紊流數(shù)值模擬[J]. 郭鵬程,羅興锜,劉勝柱.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2005(08)
[4]時間推進(jìn)法求解離心泵內(nèi)部不可壓流場[J]. 楊華,谷傳綱,王彤.  工程熱物理學(xué)報. 2005(01)
[5]離心泵內(nèi)流場的數(shù)值模擬[J]. 唐輝,何楓.  水泵技術(shù). 2002(03)
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[8]離心泵葉輪內(nèi)流計算方法綜述[J]. 陳池,袁壽其,金樹德.  流體機(jī)械. 1999(02)
[9]可傾瓦徑向滑動軸承的性能計算[J]. 徐賢忠.  潤滑與密封. 1995(04)
[10]具有非線性油膜力的滑動軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動特性研究[J]. 謝友柏,湯玉娣.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 1987(04)

碩士論文
[1]離心泵流動特征的數(shù)值分析[D]. 王秀勇.浙江大學(xué) 2007
[2]離心葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性的研究[D]. 胡朋志.蘭州交通大學(xué) 2006
[3]水輪發(fā)電機(jī)組水導(dǎo)軸承潤滑性能分析[D]. 李軍.西安理工大學(xué) 2006



本文編號：3465654