駝峰特性是抑制軸流泵穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素,駝峰特性的具體表現(xiàn)為當(dāng)軸流泵運(yùn)行到小流量工況下時(shí),軸流泵揚(yáng)程下降明顯,在這之前,軸流泵振動(dòng)、噪音以及泵內(nèi)部的空化已經(jīng)發(fā)生,嚴(yán)重影響泵組的安全運(yùn)行。通過(guò)數(shù)值模擬方法對(duì)軸流泵駝峰現(xiàn)象和內(nèi)部波動(dòng)流動(dòng)特性進(jìn)行了深入的研討,分析在小流量工況下導(dǎo)致軸流泵性能下降的內(nèi)部流動(dòng)特性。與此同時(shí),針對(duì)偏工況下的駝峰現(xiàn)象,以及泵內(nèi)部的脫流,旋渦以及壓力脈動(dòng)等不穩(wěn)定特性提出了相對(duì)應(yīng)的改良方法,本文具體結(jié)論如下:當(dāng)泵偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)運(yùn)行時(shí),由于葉輪進(jìn)口沖角增大,導(dǎo)致葉輪通道內(nèi)產(chǎn)生脫流、旋渦等紊亂流動(dòng)現(xiàn)象,降低泵的水力性能。本文采用流體力學(xué)分析方法對(duì)軸流泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:泵在偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)進(jìn)入小流量工況運(yùn)行時(shí),存在明顯的駝峰區(qū)域,軸流泵的揚(yáng)程曲線和效率曲線出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。在臨界失速工況下,葉片進(jìn)口吸力面靠近輪緣處及葉片出口靠近輪轂處均出現(xiàn)了脫流;在深度失速工況下,脫流發(fā)展劇烈,并與來(lái)流共同作用形成穩(wěn)定的渦旋結(jié)構(gòu),阻塞整個(gè)流道。為了減小軸流泵失速工況下葉片進(jìn)口預(yù)旋引起的沖角變大,提高小流量工況下的揚(yáng)程,本文應(yīng)用了一種軸流泵進(jìn)口開(kāi)槽技術(shù),即在軸流泵進(jìn)口壁面一周沿軸向...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史與進(jìn)展
        1.2.1 駝峰現(xiàn)象
        1.2.2 實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.3 數(shù)值模擬研究
        1.2.4 流動(dòng)控制技術(shù)在葉片泵中的應(yīng)用
    1.3 研究問(wèn)題的提出
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 三維湍流數(shù)值模擬方法
    2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算工具簡(jiǎn)介
    2.2 湍流的數(shù)值模擬方法
    2.3 流體動(dòng)力學(xué)控制方程
    2.4 控制方程的離散方法
    2.5 本章小結(jié)
3 小流量工況下軸流泵內(nèi)部流動(dòng)特性研究
    3.1 引言
    3.2 軸流泵水力性能分析
        3.2.1 幾何模型
        3.2.2 計(jì)算模型
            a.網(wǎng)格劃分
            b.計(jì)算方法
            c.網(wǎng)格誤差估計(jì)
        3.2.3 葉片泵外特性計(jì)算方法
        3.2.4 速度三角形
        3.2.5 性能對(duì)比分析
    3.3 軸流泵內(nèi)部特性分析
        3.3.1 失速工況下的流動(dòng)特征
        3.3.2 軸流泵內(nèi)部流態(tài)分析
        3.3.3 葉輪進(jìn)出口流態(tài)分析
        3.3.4 葉頂泄漏流與葉頂泄漏渦形成分析
        3.3.5 駝峰區(qū)形成機(jī)理探討
    3.4 本章小結(jié)
4 軸流泵性能改善研究
    4.1 引言
    4.2 進(jìn)口開(kāi)槽技術(shù)對(duì)軸流泵駝峰現(xiàn)象的改善研究
        4.2.1 計(jì)算模型的建立
        4.2.2 不同槽深度對(duì)軸流泵駝峰特性的改善研究
            a.外特性分析
            b.內(nèi)部流場(chǎng)分析
            c.壓力脈動(dòng)分析
    4.3 不同槽參數(shù)對(duì)軸流泵駝峰特性的影響
        4.3.1 建立模型
        4.3.2 外特性研究
        4.3.3 葉片表面壓力分布
        4.3.4 渦量分析
            a.渦量的定義
            b.渦量云圖分析
        4.3.5 葉片表面壓力對(duì)比分析
        4.3.6 軸流泵進(jìn)口速度分布
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文的工作總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3803223