流量小、揚(yáng)程高是低比轉(zhuǎn)速離心泵特有的優(yōu)勢(shì),被廣泛的應(yīng)用于與流體相關(guān)的各個(gè)部門中。雖然低比轉(zhuǎn)速離心泵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,但其效率偏低,而且在實(shí)際運(yùn)行中易發(fā)生空化,導(dǎo)致泵的性能下降,甚至?xí)箼C(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,因此研究如何提高低比轉(zhuǎn)速離心泵性能問(wèn)題具有極高的工程應(yīng)用價(jià)值。以KQW125-315型低比轉(zhuǎn)速離心泵作為本論文的研究對(duì)象,在距葉片頭部占葉片總長(zhǎng)度1/30處設(shè)計(jì)了10種孔徑大小不同的圓柱孔,孔徑由1mm變至10mm,孔徑變化間隔為1mm。采用試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究葉片進(jìn)口位置穿孔對(duì)離心泵性能的影響。具體的研究?jī)?nèi)容及主要結(jié)論如下:（1）設(shè)計(jì)并搭建離心泵測(cè)試試驗(yàn)臺(tái),將外特性及空化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果作對(duì)比,以此驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算時(shí)所選的湍流模型及空化模型的合理性。（2）在額定流量、空化初生條件下,對(duì)模型樣機(jī)和所設(shè)計(jì)的10種方案的低比轉(zhuǎn)速離心泵進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)穿孔直徑為8mm時(shí),揚(yáng)程、效率均得到明顯提高,且可顯著提高離心泵的空化性能;葉片背面低壓區(qū)分布范圍、葉輪和蝸殼擴(kuò)散段中總的旋渦區(qū)的分布范圍、葉輪和蝸殼內(nèi)總的湍動(dòng)能分布范圍與葉輪內(nèi)汽泡分... 

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 發(fā)生空化及抑制空化研究現(xiàn)狀
        1.2.1 空化的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 泵系統(tǒng)空化的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 空化抑制方法的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及方法
第2章 離心泵內(nèi)部空化流動(dòng)數(shù)值計(jì)算方法
    2.1 流體力學(xué)求解方法簡(jiǎn)介
    2.2 清水介質(zhì)數(shù)值計(jì)算方法
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 空化模型
    2.3 邊界條件
    2.4 本章小結(jié)
第3章 離心泵外特性分析及空化抑制設(shè)計(jì)方案
    3.1 原模型基本參數(shù)
    3.2 原模型三維造型
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 定解條件
    3.5 試驗(yàn)及計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證
        3.5.1 試驗(yàn)
        3.5.2 數(shù)值計(jì)算湍流模型驗(yàn)證
        3.5.3 數(shù)值計(jì)算空化模型驗(yàn)證
    3.6 抑制空化方案設(shè)計(jì)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 穿孔前后穩(wěn)態(tài)內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值分析
    4.1 葉片穿孔前后的模擬數(shù)據(jù)
    4.2 不同孔徑下壓力分布
    4.3 不同孔徑下流體速度分布
    4.4 不同孔徑下湍動(dòng)能分布
    4.5 不同孔徑下葉輪內(nèi)汽泡分布
    4.6 本章小結(jié)
第5章 穿孔前后瞬態(tài)內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值分析
    5.1 瞬態(tài)數(shù)值模擬設(shè)置
    5.2 計(jì)算結(jié)果分析
        5.2.1 穿孔前后壓力分布
        5.2.2 穿孔前后截面跡線分布
        5.2.3 穿孔前后泵內(nèi)湍動(dòng)能分布
        5.2.4 穿孔前后葉輪內(nèi)汽泡分布
        5.2.5 穿孔前后泵揚(yáng)程脈動(dòng)時(shí)域
        5.2.6 壓力脈動(dòng)頻域分析
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納秒激光誘導(dǎo)空化空泡的作用特性及影響[J]. 佟艷群,黃建宇,吳笑漪,袁壽其,任旭東.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]高壓噴射噴孔結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)空化現(xiàn)象的影響[J]. 王鵬,王忠,瞿磊.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[3]基于Rayleigh-Plesset方程的空化模型改進(jìn)與應(yīng)用[J]. 洪鋒,高振軍,袁建平.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]水力式升船機(jī)泄水閥門摻氣減蝕措施[J]. 郭超,胡亞安,嚴(yán)秀俊,王蛟,李學(xué)義.  水運(yùn)工程. 2017(09)
[5]固相粒徑對(duì)深海采礦礦漿泵空化特性影響的規(guī)律[J]. 徐海良,徐聰,吳波.  水泵技術(shù). 2017(04)
[6]液力減速器空化前后振動(dòng)及噪聲特性變化機(jī)理[J]. 董亮,趙宇琪,肖佳偉,劉厚林.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(14)
[7]離心泵葉片表面布置障礙物抑制空化的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)[J]. 趙偉國(guó),趙國(guó)壽,咸麗霞,韓向東.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(09)
[8]基于大渦模擬的射流式離心泵射流器內(nèi)部的流動(dòng)特性[J]. 李貴東,王洋,楊學(xué)明,趙立峰,吳文,胡日新.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(05)
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博士論文
[1]離心泵空化及其誘導(dǎo)振動(dòng)噪聲研究[D]. 王勇.江蘇大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于大渦模擬的通氣微氣泡與湍流邊界層作用機(jī)理研究[D]. 郭衛(wèi).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]液壓新型節(jié)流閥抑制空化的效果研究[D]. 陳超.武漢科技大學(xué) 2016
[3]高速離心泵流固耦合動(dòng)力特性的研究[D]. 錢玉琴.江蘇大學(xué) 2010
[4]環(huán)形射流泵產(chǎn)生空化的機(jī)理及其改善的研究[D]. 劉暉霞.重慶大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3706377