旋轉(zhuǎn)噴射泵(簡稱旋噴泵)是一種基于新的理論研制的小流量、高揚程特低比轉(zhuǎn)數(shù)的離心式泵,其過流部件和結(jié)構(gòu)與普通離心泵及高速泵不同,它比一般的同比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵效率要高10-20%左右,比轉(zhuǎn)數(shù)一般在5-30的范圍內(nèi),主要在石油化工、冶金、造紙、食品等行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。由于我國對旋噴泵的研究起步較晚,并且研究不夠深入全面,特別是對集流管以及轉(zhuǎn)子腔內(nèi)部的流動狀況研究更是一個空白�；谛D(zhuǎn)泵自身的特點和優(yōu)點,尤其是集流管做為旋噴泵的重要過流部件,集流管設(shè)計的好壞直接影響到旋噴泵的效率,因此,研究旋噴泵內(nèi)部流動規(guī)律和設(shè)計方法具有重大的理論價值和良好的應(yīng)用前景。 本課題利用CFD模擬軟件,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε方程模型和SIMPLEC算法,對XP300-3型旋噴泵進(jìn)行了內(nèi)部流場的全流道數(shù)值模擬,對集流管管型、集流管個數(shù)及集流管內(nèi)、外液體流動規(guī)律進(jìn)行了重點研究分析,針對旋噴泵研究得到的主要結(jié)論如下： 1)通過對旋噴泵轉(zhuǎn)子腔、集流管內(nèi)液體流動規(guī)律的數(shù)值研究,并且對不同軸向截面、不同周向截面進(jìn)行分析計算,同時對比分析流場內(nèi)部的速度場、壓力場和湍動能的各種模型的優(yōu)劣,得出集流管外型的改型及集流管個數(shù)對水力性能有較大的的...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 旋噴泵的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 旋噴泵國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)
        1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 葉輪的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.5 轉(zhuǎn)子腔與集流管的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.6 本文的研究工作
第2章 工作原理及設(shè)計方法
    2.1 工作原理、特點及應(yīng)用
        2.1.1 旋噴泵的工作原理
        2.1.2 旋噴泵的主要特點
    2.2 集流管設(shè)計方法
        2.2.1 集流管的進(jìn)口直徑d1

        2.2.2 集流管出口直徑d₃和集流管的擴(kuò)散段長度L
        2.2.3 集流管的最佳擴(kuò)散角α
第3章 CFD計算方法綜述
    3.1 三維流動基本方程及湍流模型
        3.1.1 基本方程
        3.1.2 湍流模型
    3.2 k-ε雙方程湍流模型
        3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型
        3.2.2 RNG k-ε模型
        3.2.3 Realizable k-ε模型
        3.2.4 使用k-ε模型時近壁區(qū)的計算問題
    3.3 貼體坐標(biāo)變換
        3.3.1 貼體坐標(biāo)系
        3.3.2 控制方程的變換
    3.4 方程離散化
    3.5 代數(shù)方程的求解
    3.6 SIMPLE算法
    3.7 壓力修正算法
第4章 旋噴泵模型設(shè)計及其全流場數(shù)值模擬
    4.1 實體模型的建立及網(wǎng)格劃分
        4.1.1 計算方案和計算區(qū)域的確定
        4.1.2 選用模型的設(shè)計
    4.2 旋噴泵內(nèi)部全流場模型研究
    4.3 流場計算
        4.3.1 導(dǎo)入并檢查網(wǎng)格
        4.3.2 求解器與計算模型設(shè)置
        4.3.3 邊界條件定義
        4.3.4 設(shè)置檢測器與計算
    4.4 計算結(jié)果與分析
        4.4.1 全流場數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.4.2 速度、壓力及湍動能分布
第5章 集流管的主要研究
    5.1 模型的設(shè)計
        5.1.1 外部翼型設(shè)計
        5.1.2 設(shè)計模型
    5.2 網(wǎng)格劃分
    5.3 計算結(jié)果及分析
        5.3.1 集流管單、雙管對內(nèi)部影響分析
        5.3.2 集流管管型的模擬分析
        5.3.3 集流管進(jìn)口形狀的影響
        5.3.4 集流管喉部截面積變化影響
    5.4 模型結(jié)果分析
        5.4.1 集流管靜壓流場分布比較
        5.4.2 模擬結(jié)果比較
    5.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3785867

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