離心泵在實(shí)際運(yùn)行過程中由于自身結(jié)構(gòu)的不對稱性和流量大小的改變,水泵內(nèi)部流動不均勻,會出現(xiàn)葉輪在周向位置所受壓力分布不均勻的現(xiàn)象,導(dǎo)致葉輪位置產(chǎn)生徑向力,使軸受交變應(yīng)力,產(chǎn)生定向的撓度,引起離心泵的振動噪聲�？梢�,徑向力是引起水泵振動噪聲的一個關(guān)鍵因素。本文以SC125-100-200A型離心泵為原模型,在保持葉輪結(jié)構(gòu)不變的情況下,設(shè)計(jì)雙蝸殼結(jié)構(gòu)壓水室,通過CFD數(shù)值模擬的方法對比兩種方案離心泵內(nèi)部的定常流動特性、非定常流動特性及徑向力規(guī)律。首先,根據(jù)原模型設(shè)計(jì)參數(shù),將單蝸殼結(jié)構(gòu)壓水室改型設(shè)計(jì)出雙蝸殼結(jié)構(gòu)壓水室。對兩種方案水泵進(jìn)行定常數(shù)值模擬,并將單蝸殼結(jié)構(gòu)壓水室模型模擬數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)揚(yáng)程和效率要優(yōu)于試驗(yàn)數(shù)據(jù),但兩者誤差較小均在可接受范圍內(nèi),說明本文的數(shù)值模擬結(jié)果具有較高的可靠度。對兩種方案定常模擬結(jié)果分析可以發(fā)現(xiàn),單、雙蝸殼結(jié)構(gòu)在不同工況下的蝸殼流道內(nèi),靜壓是由蝸殼進(jìn)口至出口逐漸增大。設(shè)計(jì)工況下雙蝸殼結(jié)構(gòu)在外部流道壓力較單蝸殼結(jié)構(gòu)大,而內(nèi)部流道雙蝸殼結(jié)構(gòu)在隔板初始位置出現(xiàn)低壓區(qū),之后壓力逐漸增大。在偏工況下,雙蝸殼泵在內(nèi)側(cè)流道壓力明顯地小于單蝸殼壓力且區(qū)域面積較大...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景、目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 離心泵內(nèi)部非定常流動研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雙蝸殼離心泵徑向力研究現(xiàn)狀
        1.2.3 徑向力產(chǎn)生的原因
    1.3 本文研究內(nèi)容概述
第2章 離心泵內(nèi)部流動計(jì)算方法
    2.1 湍流概述
    2.2 流動控制方程
    2.3 湍流模擬方法
        2.3.1 直接數(shù)值模擬(DNS)
        2.3.2 大渦模擬(LES)
        2.3.3 Reynolds平均法(RANS)
    2.4 湍流模型
        2.4.1 零方程模型
        2.4.2 一方程模型
        2.4.3 兩方程模型
    2.5 商業(yè)CFD軟件介紹
    2.6 本章小結(jié)
第3章 離心泵定常數(shù)值分析
    3.1 離心泵基本設(shè)計(jì)參數(shù)
    3.2 計(jì)算域三維建模
        3.2.1 葉輪三維建模
        3.2.2 單、雙蝸殼結(jié)構(gòu)三維建模
        3.2.3 吸入段與排出段三維建模
    3.3 計(jì)算域網(wǎng)格劃分
        3.3.1 葉輪網(wǎng)格劃分
        3.3.2 單、雙蝸殼網(wǎng)格劃分
        3.3.3 吸入段與排出段網(wǎng)格劃分
    3.4 定常計(jì)算設(shè)置
        3.4.1 準(zhǔn)備計(jì)算網(wǎng)格
        3.4.2 確定計(jì)算模型
        3.4.3 材料定義
        3.4.4 數(shù)值模擬邊界條件設(shè)置
        3.4.5 創(chuàng)建網(wǎng)格交界面
        3.4.6 離心泵外特性模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比分析
    3.5 離心泵定常數(shù)值模擬流場特性分析
        3.5.1 離心泵中間截面靜壓分布分析
        3.5.2 雙蝸殼隔板內(nèi)、外側(cè)壓力分布分析
        3.5.3 離心泵中間截面速度矢量分布分析
        3.5.4 離心泵中間截面湍動能分布分析
    3.6 定常數(shù)值模擬徑向力計(jì)算
    3.7 本章小結(jié)
第4章 離心泵非定常數(shù)值模擬及徑向力分析
    4.1 非定常計(jì)算監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置及邊界條件
    4.2 離心泵非定常計(jì)算
        4.2.1 非定常流動控制方程的離散
        4.2.2 滑移網(wǎng)格模型
    4.3 離心泵壓力脈動計(jì)算及分析
    4.4 離心泵徑向力非定常計(jì)算
        4.4.1 徑向力計(jì)算方法
    4.5 瞬態(tài)徑向力計(jì)算結(jié)果分析
        4.5.1 瞬態(tài)徑向力時域分析
        4.5.2 瞬態(tài)徑向力頻域分析
        4.5.3 瞬態(tài)徑向力方向分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究成果
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3846390