井筒式立式潛水軸流泵裝置一般由開敞式進水池、軸流泵葉輪、擴散導(dǎo)葉體以及井筒式出水流道4部分組成。由于其結(jié)構(gòu)簡單、維修方便及工程投資小等優(yōu)點,近年來在城市排澇工程及農(nóng)業(yè)灌溉工程中得到了越來越多的應(yīng)用。而已有的數(shù)值模擬及模型試驗發(fā)現(xiàn)立式潛水軸流泵裝置的效率較低,因此針對該型泵裝置進行優(yōu)化設(shè)計來提升其水力性能以降低能源消耗有著重要的意義。本文采用商用CFD軟件對某常用的原始井筒式立式潛水軸流泵裝置進行數(shù)值模擬,并針對不同流量下的內(nèi)流特性及水力性能進行分析。計算發(fā)現(xiàn):原始立式潛水軸流泵裝置的水力性能較差,其中開敞式進水池及軸流泵葉輪的性能較好而擴散導(dǎo)葉體及井筒式出水流道的水力損失較大。擴散導(dǎo)葉體內(nèi)部在不同流量下均存在大范圍的回流區(qū)域,使得導(dǎo)葉體出口的剩余環(huán)量較大,水流在井筒內(nèi)及井筒與出水管之間的連接段出現(xiàn)明顯的脫流并在出水管進口處形成大范圍旋渦,回流旋渦區(qū)域隨著流量的上升而增大。針對擴散導(dǎo)葉體中導(dǎo)葉輪轂出口半徑L1、擴散管輪轂出口半徑L2、導(dǎo)葉間距d及擴散管出口半徑L34種幾何參數(shù)進行正交試驗設(shè)計。計算發(fā)現(xiàn):泵裝置的揚程及效率隨著L1的上升先上升后下降;隨著IL2及L3的上升,揚程及效率也呈現(xiàn)...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－１立式潛水軸流栗裝置三維模型圖??

件進行三維建模，而通過在ＡＮＳＹＳ?Ｔｕｒｂｏ－ｇｒｉｄ軟件中讀取葉輪室以及擴散導(dǎo)葉體的空間坐??標(biāo)，可以輕松建立實體模型及繪制網(wǎng)格，并最終將各模型在ＡＮＳＹＳ?ＣＦＸ軟件中進行拼裝，??其三維實體圖如圖３－ｌ（ｂ）所示。??［Ｔ（Ｆ＝＝＝＾?Ｌ??／?＼?電纜筒水管??ｖ?＾剛....

圖３－２各部位網(wǎng)格示意圖??

對網(wǎng)格進行無關(guān)性分析，以３４０１７ｓ流量時揚程波動不超過０．５％為驗證條件，以全裝??置網(wǎng)格數(shù)為１２０萬作為原始，對各部位以１．４１倍率進行加密的同時保持葉輪室ｙ＋值不變，??共設(shè)計５套網(wǎng)格，如圖３－３所示，當(dāng)裝置總網(wǎng)格數(shù)２５０萬以上時，揚程波動在０．５％以內(nèi)，??考慮５００萬網(wǎng)....

圖３－３網(wǎng)格無關(guān)性分析??表３－１各部分節(jié)點與網(wǎng)格數(shù)示意表??—??

（ｅ）葉片壓力面ｙ＋分布?（ｆ）葉片吸力面ｙ＋分布??圖３－２各部位網(wǎng)格示意圖??對網(wǎng)格進行無關(guān)性分析，以３４０１７ｓ流量時揚程波動不超過０．５％為驗證條件，以全裝??置網(wǎng)格數(shù)為１２０萬作為原始，對各部位以１．４１倍率進行加密的同時保持葉輪室ｙ＋值不變，??共設(shè)計５套網(wǎng)格，如圖３....

圖３４原始立式潛水軸流栗裝置水力性能??

吳晨暉井筒式立式潛水軸流泵裝置性能分析與優(yōu)化設(shè)計潛水軸流泵裝置效率??置效率計算公式如下??３０ｐｇＱＨ??ｎ＝７ｔＮＴ??：０—泵裝置的流量，ＩＶｓ??一軸流泵葉輪轉(zhuǎn)速，ｒ／ｍｉｎ??一葉輪所受扭矩，ｎ？ｉ??立式潛水軸流泵裝置整體水力性能??６－７５??

本文編號：3941820