深井泵作為抽取深井地下水以及地下石油等重要資源的主要設備,廣泛應用于工業(yè)生產的各個領域。采用逐級疊加結構的深井泵長時間處于深井工作環(huán)境中,安裝、檢修難度較大,因此提高深井泵的水力性能,降低其運行過程中的不穩(wěn)定性,已成為深井泵水力設計中的核心問題。本文在國家自然科學基金項目和江蘇省自然科學基金項目的資助下,應用ANSYS CFX 18.0商用軟件分別對單級、兩級和三級的250QJ80型深井泵模型進行定常與非定常數(shù)值模擬,并通過外特性試驗與壓力脈動試驗對數(shù)值模擬的準確性加以驗證,主要研究內容及取得的研究成果如下:(1)簡要回顧了深井泵產品的發(fā)展歷史,探討了CFD技術在深井泵中的應用,并介紹了泵內部壓力脈動的研究現(xiàn)狀。(2)對250QJ80型深井泵進行三維建模和網(wǎng)格劃分,并對網(wǎng)格無關性進行分析,確定合適的湍流模型和邊界條件。對三級深井泵進行了數(shù)值模擬和性能試驗,發(fā)現(xiàn)隨著流量的變化,試驗結果與數(shù)值預測結果在全流量工況下具有一致的變化規(guī)律,證明所選擇的計算方法可以準確地預測出該深井泵的性能。(3)采用ANSYS CFX 18.0軟件對250QJ80型深井泵模型在單級、兩級及三級時的性能分別進行了...

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【學位級別】：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 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 深井泵產品發(fā)展史
        1.2.2 CFD技術在深井泵中的應用
        1.2.3 泵內部壓力脈動的研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內容
第二章 多級深井泵的數(shù)值計算方法
    2.1 數(shù)值模擬的基本理論
        2.1.1 流體力學基本方程
        2.1.2 數(shù)值模擬方法分類
        2.1.3 數(shù)值離散方法
    2.2 泵幾何模型
    2.3 深井泵性能的數(shù)值模擬
        2.3.1 三維建模
        2.3.2 網(wǎng)格劃分
        2.3.3 網(wǎng)格無關性分析
        2.3.4 湍流模型選擇
        2.3.5 邊界條件
    2.4 數(shù)值模擬結果與試驗結果的對比分析
    2.5 本章小結
第三章 不同級數(shù)深井泵的性能預測與試驗研究
    3.1 數(shù)值模擬結果
        3.1.1 泵性能的數(shù)值模擬結果
        3.1.2 內流場分析
    3.2 泵性能試驗與分析
        3.2.1 泵性能試驗裝置與方法
        3.2.2 泵性能試驗結果
    3.3 本章小結
第四章 深井泵壓力脈動級間差異性的數(shù)值計算與試驗研究
    4.1 壓力脈動基本理論
        4.1.1 壓力脈動的產生機理
        4.1.2 壓力脈動的研究方法
    4.2 非定常數(shù)值模擬
        4.2.1 非定常數(shù)值模擬設置
        4.2.2 監(jiān)測點的布置
        4.2.3 壓力脈動無量綱化
    4.3 不同級壓力脈動的時域特性對比分析
        4.3.1 葉輪內壓力脈動時域分析
        4.3.2 泵腔內壓力脈動時域分析
        4.3.3 導葉內壓力脈動時域分析
    4.4 壓力脈動頻域分析
        4.4.1 葉輪內壓力脈動頻域分析
        4.4.2 泵腔內壓力脈動頻域分析
        4.4.3 導葉內壓力脈動頻域分析
    4.5 非定常流動分析
    4.6 三級深井泵泵腔內的壓力脈動試驗
    4.7 數(shù)值模擬與試驗結果對比
    4.8 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 研究總結
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間參與的科研項目及取得的成果



本文編號：3870891