旋噴泵是一種新型極低比轉(zhuǎn)速單級離心泵,它流量小、揚(yáng)程高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、維護(hù)方便、效率較其他常見低比轉(zhuǎn)速泵高、流量特性曲線平穩(wěn)光滑。主要應(yīng)用于輸送炭黑、食品行業(yè)沖洗系統(tǒng)以及油田高壓注水等領(lǐng)域。國外對旋噴泵的研究及生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)相對比較成熟,但研究報道卻很少見。國內(nèi)在旋噴泵的研究方面起步較晚,在設(shè)計和應(yīng)用方面還存在很多不足。本文在綜合分析國內(nèi)外旋噴泵研究歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對旋噴泵的水力設(shè)計尤其是葉輪和集流管的水力設(shè)計進(jìn)行了探討,設(shè)計出了不同形式的旋噴泵模型,利用Pro/E對旋噴泵各過流部件進(jìn)行三維造型。并利用ANSYS ICEM和CFX,采用大渦模擬方法,對旋噴泵內(nèi)部非定常流場進(jìn)行數(shù)值計算。根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果,分析其內(nèi)部流動規(guī)律及影響因素,并得到了性能較好的模型泵,最后按照性能較好的模型泵制造泵實(shí)型,進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面:1、簡要介紹了旋噴泵的工作原理、特點(diǎn)及國內(nèi)外的研究發(fā)展概況,對旋噴泵的設(shè)計理論進(jìn)行探討,主要集中在葉輪和集流管的水力設(shè)計。并利用Pro/E軟件進(jìn)行各旋噴泵各過流部件的三維造型。2、利用ANSYS提供的網(wǎng)格劃分軟件ICEM進(jìn)行網(wǎng)格劃分,利用CFX對旋噴... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 旋噴泵的工作原理及特點(diǎn)
    1.3 旋噴泵國內(nèi)外發(fā)展研究概況
    1.4 本文的主要工作
第二章 旋噴泵水力設(shè)計及三維造型
    2.1 葉輪水力設(shè)計
        2.1.1 葉輪設(shè)計理論
        2.1.2 復(fù)合葉輪的水力設(shè)計
    2.2 集流管水力設(shè)計
    2.3 旋噴泵設(shè)計計算及二維繪圖
        2.3.1 旋噴泵參數(shù)設(shè)計計算
        2.3.2 旋噴泵過流部件的二維繪圖
    2.4 過流部件的三維造型
        2.4.1 三維造型技術(shù)概述
        2.4.2 過流部件的三維造型
第三章 湍流基本理論及數(shù)值模擬方法
    3.1 湍流基本理論
        3.1.1 湍流基本方程
        3.1.2 湍流模型理論
    3.2 湍流數(shù)值模擬
        3.2.1 雷諾時均方法
        3.2.2 直接數(shù)值模擬
        3.2.3 大渦模擬
    3.3 方程的離散及求解
    3.4 邊界條件
    3.5 CFD及計算軟件簡介
第四章 旋噴泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬
    4.1 模型建立與網(wǎng)格劃分
    4.2 計算方法及邊界條件
    4.3 過流部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)對泵性能的影響
        4.3.1 集流管進(jìn)口形狀對泵性能的影響
        4.3.2 翼型對轉(zhuǎn)子腔內(nèi)流動的影響
    4.4 模型泵內(nèi)非定常流場壓力脈動
        4.4.1 設(shè)計工況下模型泵內(nèi)壓力脈動分析
        4.4.2 75%Q和125%Q工況下泵內(nèi)壓力脈動分析
第五章 旋噴泵內(nèi)部兩相流動數(shù)值模擬
    5.1 計算模型及控制方程
        5.1.1 固液兩相流控制方程及磨損模型
        5.1.2 邊界條件
    5.2 計算結(jié)果及分析
        5.2.1 葉輪內(nèi)的壓力分析
        5.2.2 不同質(zhì)量流率下壁面磨損狀況
第六章 旋噴泵的試驗(yàn)研究
    6.1 泵的試驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容
    6.2 泵的試驗(yàn)裝置
        6.2.1 概述
        6.2.2 參數(shù)測量系統(tǒng)
        6.2.3 試驗(yàn)臺布置
    6.3 試驗(yàn)方法
    6.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及性能曲線分析
        6.4.1 試驗(yàn)控制主界面
        6.4.2 試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)
        6.4.3 試驗(yàn)結(jié)果
        6.4.4 對比分析
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離心泵內(nèi)固液兩相流動的三維數(shù)值模擬[J]. 張靜,吳波,覃正超.  湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(02)
[2]Numerical Simulation of Unsteady Discharge Flow with Fluctuation in Positive Discharge Blower[J]. LIU Zhengxian1, 2, WANG Dou3, and XU Lianhuan1,4 1 School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China 2 State Key Laboratory of Engines, Tianjin University, Tianjin 300072, China 3 Xi’an Shaangu Power Co., Ltd, Xi’an 710075, China 4 Shandong Power Equipment Company, Jinan 250022, China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2009(02)
[3]旋流泵內(nèi)鹽析兩相流場的計算及試驗(yàn)研究[J]. 楊敏官,高波,李輝,顧海飛.  機(jī)械工程學(xué)報. 2008(12)
[4]減壓管狀態(tài)對混流式水輪機(jī)流場的影響[J]. 梁武科,董彥同,趙道利,馬薇,石峯,劉曉峰,王慶永.  動力工程. 2008(04)
[5]雙吸離心泵隔舌區(qū)壓力脈動特性分析[J]. 叢國輝,王福軍.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2008(06)
[6]離心泵內(nèi)固體顆粒運(yùn)動規(guī)律與磨損的數(shù)值模擬[J]. 劉娟,許洪元,唐澍,陸力.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2008(06)
[7]軸流泵不穩(wěn)定流場的壓力脈動特性研究[J]. 王福軍,張玲,張志民.  水利學(xué)報. 2007(08)
[8]旋噴泵內(nèi)流場的數(shù)值計算及性能預(yù)測[J]. 余惠瓊,季全凱,符杰,杜燕,黎成行.  中國農(nóng)村水利水電. 2007(06)
[9]不同形式高速離心葉輪內(nèi)部流動的數(shù)值模擬[J]. 崔寶玲,朱祖超,林勇剛,陳鷹.  機(jī)械工程學(xué)報. 2007(05)
[10]液-固兩相流的運(yùn)動描述與數(shù)值模擬[J]. 何菊明,彭云雄.  湖北師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(03)

博士論文
[1]高速誘導(dǎo)輪離心泵的理論分析與數(shù)值模擬[D]. 崔寶玲.浙江大學(xué) 2006
[2]湍流射流的大渦模擬及其動力學(xué)特性研究[D]. 關(guān)暉.河海大學(xué) 2005

碩士論文
[1]葉片厚度變化對軸流泵性能的影響[D]. 朱亮.揚(yáng)州大學(xué) 2008
[2]直接數(shù)值模擬與大渦模擬后臺階湍流流動[D]. 郭曉東.南京航空航天大學(xué) 2007
[3]旋噴泵集流管設(shè)計及其與轉(zhuǎn)子腔內(nèi)部流動模擬[D]. 王曉東.清華大學(xué) 2002



本文編號：3528971