高速井泵具有性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能節(jié)材、維護(hù)方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田排灌、樓宇供水、地?zé)崂�、石油開(kāi)采等諸多領(lǐng)域。轉(zhuǎn)速的大幅度提升,對(duì)井泵的水力設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性以及整機(jī)可靠性等提出了更高的要求。本文通過(guò)對(duì)某高效的六級(jí)高速井泵進(jìn)行數(shù)值模擬,分析得到了不同工況下該泵的壓力脈動(dòng)特性以及徑向力軸向力分布規(guī)律,運(yùn)用SAMCEF軟件重點(diǎn)分析了該泵“干濕態(tài)”轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速及振型,深入研究了啟動(dòng)時(shí)間、不平衡質(zhì)量、流體激勵(lì)力以及不同轉(zhuǎn)速等對(duì)轉(zhuǎn)子瞬態(tài)特性的影響規(guī)律。本文所做的主要工作有:1.簡(jiǎn)要闡述了本文的研究背景和研究目的,系統(tǒng)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在深井泵、高速泵、壓力脈動(dòng)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)等方面的研究現(xiàn)狀,提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究方法。2.基于CFD數(shù)值模擬與外特性試驗(yàn),分析了該泵的水力性能并驗(yàn)證了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性,深入探究了該泵速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的分布規(guī)律。結(jié)果表明:各級(jí)葉輪壓力和速度的變化規(guī)律符合水力設(shè)計(jì)原理,水力性能較好。3.系統(tǒng)研究了高速井泵內(nèi)流場(chǎng)的非定常特性,分析得到了不同工況下各級(jí)葉輪、導(dǎo)葉、泵腔內(nèi)流體的壓力脈動(dòng)特性;提取得到了作用在葉輪與轉(zhuǎn)子上的徑向力、軸向力及其分布規(guī)律。結(jié)果表明:(1)...

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 深井泵研究現(xiàn)狀
        1.2.2 高速泵研究現(xiàn)狀
        1.2.3 壓力脈動(dòng)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)分析
    2.1 理論基礎(chǔ)
        2.1.1 流體力學(xué)基本方程
        2.1.2 湍流模型
    2.2 數(shù)值模擬方法
        2.2.1 計(jì)算模型
        2.2.2 計(jì)算域選取
        2.2.3 邊界條件設(shè)置
        2.2.4 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性分析
    2.3 試驗(yàn)裝置及性能分析
    2.4 內(nèi)流場(chǎng)分析
        2.4.1 泵體速度分布
        2.4.2 泵體壓力分布
    2.5 本章小結(jié)
第三章 非定常特性研究
    3.1 壓力脈動(dòng)概述
    3.2 非定常計(jì)算設(shè)置
    3.3 壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置
    3.4 不同區(qū)域壓力脈動(dòng)分析
        3.4.1 葉輪壓力脈動(dòng)分析
        3.4.2 泵腔壓力脈動(dòng)分析
        3.4.3 導(dǎo)葉壓力脈動(dòng)分析
    3.5 葉輪上壓力分析
    3.6 葉輪徑向力分布
    3.7 葉輪軸向力分布
    3.8 本章小結(jié)
第四章 “干濕”模態(tài)分析
    4.1 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算理論基礎(chǔ)
        4.1.1 臨界轉(zhuǎn)速含義
        4.1.2 支承剛度與阻尼
        4.1.3 陀螺力矩
        4.1.4 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算方法
    4.2 軸承動(dòng)力特性系數(shù)
        4.2.1 軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
        4.2.2 軸承阻尼系數(shù)
        4.2.3 軸承剛度系數(shù)
    4.3 環(huán)壓密封動(dòng)力特性系數(shù)
        4.3.1 環(huán)壓密封工作原理
        4.3.2 口環(huán)動(dòng)力特性系數(shù)計(jì)算
    4.4 一維與二維模型的模態(tài)分析
        4.4.1 軸承-轉(zhuǎn)子模型簡(jiǎn)化
        4.4.2 簡(jiǎn)支梁模型臨界轉(zhuǎn)速及振型分析
        4.4.3 傅里葉模型臨界轉(zhuǎn)速及振型分析
    4.5 三維計(jì)算模型的模態(tài)分析
        4.5.1 “干態(tài)”臨界轉(zhuǎn)速及振型分析
        4.5.2 “濕態(tài)”臨界轉(zhuǎn)速及振型分析
    4.6 彈性剛度值對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性影響
    4.7 本章小結(jié)
第五章 瞬態(tài)特性分析
    5.1 瞬態(tài)分析的理論基礎(chǔ)
        5.1.1 瞬態(tài)響應(yīng)概述
        5.1.2 失衡原因及影響
        5.1.3 許用不平衡量
    5.2 瞬態(tài)分析的計(jì)算基礎(chǔ)
        5.2.1 計(jì)算設(shè)置
        5.2.2 瞬態(tài)響應(yīng)誤差分析
        5.2.3 各零部件響應(yīng)分析
    5.3 不同工作狀態(tài)下結(jié)果分析
        5.3.1 計(jì)算模型
        5.3.2 “干態(tài)”結(jié)果分析
        5.3.3 “濕態(tài)”結(jié)果分析
    5.4 不同參數(shù)下瞬態(tài)分析
        5.4.1 啟動(dòng)時(shí)間對(duì)瞬態(tài)響應(yīng)影響
        5.4.2 質(zhì)量對(duì)瞬態(tài)響應(yīng)影響
        5.4.3 無(wú)不平衡量流體激勵(lì)力響應(yīng)分析
        5.4.4 有不平衡量流體激勵(lì)力響應(yīng)分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及取得的成果



本文編號(hào)：3810818