流量小、揚程高是低比轉速離心泵特有的優(yōu)勢,被廣泛的應用于與流體相關的各個部門中。雖然低比轉速離心泵在國民經(jīng)濟中發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,但其效率偏低,而且在實際運行中易發(fā)生空化,導致泵的性能下降,甚至會使機組產(chǎn)生振動和噪聲,因此研究如何提高低比轉速離心泵性能問題具有極高的工程應用價值。以KQW125-315型低比轉速離心泵作為本論文的研究對象,在距葉片頭部占葉片總長度1/30處設計了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。采用試驗與數(shù)值模擬相結合的方法,研究葉片進口位置穿孔對離心泵性能的影響。具體的研究內(nèi)容及主要結論如下:（1）設計并搭建離心泵測試試驗臺,將外特性及空化的實驗結果和數(shù)值模擬結果作對比,以此驗證數(shù)值計算時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,對模型樣機和所設計的10種方案的低比轉速離心泵進行了穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,通過對比模擬結果發(fā)現(xiàn),當穿孔直徑為8mm時,揚程、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)總的湍動能分布范圍與葉輪內(nèi)汽泡分... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：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 研究內(nèi)容及方法
第2章 離心泵內(nèi)部空化流動數(shù)值計算方法
    2.1 流體力學求解方法簡介
    2.2 清水介質數(shù)值計算方法
        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
第3章 離心泵外特性分析及空化抑制設計方案
    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 試驗及計算結果驗證
        3.5.1 試驗
        3.5.2 數(shù)值計算湍流模型驗證
        3.5.3 數(shù)值計算空化模型驗證
    3.6 抑制空化方案設計
    3.7 本章小結
第4章 穿孔前后穩(wěn)態(tài)內(nèi)流場數(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 不同孔徑下湍動能分布
    4.5 不同孔徑下葉輪內(nèi)汽泡分布
    4.6 本章小結
第5章 穿孔前后瞬態(tài)內(nèi)流場數(shù)值分析
    5.1 瞬態(tài)數(shù)值模擬設置
    5.2 計算結果分析
        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 穿孔前后泵揚程脈動時域
        5.2.6 壓力脈動頻域分析
    5.3 本章小結
總結和展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士學位期間取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]納秒激光誘導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.  排灌機械工程學報. 2017(12)
[2]高壓噴射噴孔結構參數(shù)對空化現(xiàn)象的影響[J]. 王鵬,王忠,瞿磊.  排灌機械工程學報. 2017(12)
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[5]固相粒徑對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. 2017(04)
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博士論文
[1]離心泵空化及其誘導振動噪聲研究[D]. 王勇.江蘇大學 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理研究[D]. 郭衛(wèi).哈爾濱工業(yè)大學 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 2016
[3]高速離心泵流固耦合動力特性的研究[D]. 錢玉琴.江蘇大學 2010
[4]環(huán)形射流泵產(chǎn)生空化的機理及其改善的研究[D]. 劉暉霞.重慶大學 2007



本文編號：3706377