本文關(guān)鍵詞：螺旋斜流泵動(dòng)靜葉柵內(nèi)部流動(dòng)特性分析與靜葉改型研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文依據(jù)動(dòng)量定理和葉片泵設(shè)計(jì)原理為某型泵噴水推進(jìn)器設(shè)計(jì)了一種內(nèi)置推進(jìn)泵,為了使該泵具有較好的噴水推進(jìn)性能,該泵在設(shè)計(jì)時(shí)采用了具有螺旋推進(jìn)作用的螺旋斜流式葉輪以及具有擴(kuò)壓和軸向引流作用的空間導(dǎo)葉作為主要過(guò)流部件,因此該泵兼具螺旋泵和斜流泵的水力性能優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),故而擬稱該泵為螺旋斜流泵。螺旋斜流泵主要由螺旋斜流式葉輪和新型空間導(dǎo)葉構(gòu)成,其葉輪和空間導(dǎo)葉間的匹配效率對(duì)整臺(tái)泵的性能有至關(guān)重要的影響。本文運(yùn)用CFD技術(shù)對(duì)螺旋斜流泵內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了其外特性和內(nèi)部流動(dòng)特性,然后基于該泵初始設(shè)計(jì)和動(dòng)靜葉柵內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu),對(duì)靜葉柵作了改型研究,一定程度上改善了初始螺旋斜流泵整機(jī)性能。本文具體工作及結(jié)論如下:首先概括了與該課題相關(guān)的幾種泵型的設(shè)計(jì)理論及其內(nèi)部流動(dòng)特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,說(shuō)明了開展螺旋斜流泵內(nèi)部流場(chǎng)與靜葉柵改型研究的背景及意義;然后依據(jù)用戶給定的泵噴水推進(jìn)器性能參數(shù)以及環(huán)境條件設(shè)計(jì)出了一種推進(jìn)器內(nèi)置泵—螺旋斜流泵;其次根據(jù)螺旋斜流泵結(jié)構(gòu)參數(shù)利用三維建模軟件Pro/E建立其全流道計(jì)算域模型,采用網(wǎng)格劃分軟件ICEM完成全流道計(jì)算域網(wǎng)格劃分,最后借助流場(chǎng)分析軟件Fluent 15.0對(duì)變流量工況下模型泵的內(nèi)流場(chǎng)作了定常數(shù)值計(jì)算,對(duì)設(shè)計(jì)工況下模型泵的內(nèi)流場(chǎng)作了非定常數(shù)值計(jì)算,并著重分析了螺旋斜流泵外特性和內(nèi)部流動(dòng)特性。研究表明:文中螺旋斜流泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,水力性能較好,但是由于空間導(dǎo)葉設(shè)計(jì)欠佳,其內(nèi)部流動(dòng)紊亂,導(dǎo)致整機(jī)效率偏低;該泵模擬效率值約為75%,未達(dá)到設(shè)計(jì)效率值80%,需要對(duì)空間導(dǎo)葉作改型研究。因此,基于以上模型泵的外特性和動(dòng)靜葉柵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律,對(duì)空間導(dǎo)葉作了改型設(shè)計(jì),模擬計(jì)算并對(duì)比分析了3組導(dǎo)葉葉片型線下和導(dǎo)葉葉片數(shù)分別為3、5、7、9時(shí)模型泵靜葉柵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律與流動(dòng)損失的關(guān)系,尋找出了設(shè)計(jì)流量下與動(dòng)葉柵匹配較好的靜葉柵的型線以及靜葉柵合理的葉片數(shù),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)靜葉柵的更優(yōu)匹配,改善了原有螺旋斜流泵的內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)和外部輸出性能。本文的研究將為螺旋斜流泵的設(shè)計(jì)以及空間導(dǎo)葉的優(yōu)化提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：螺旋斜流泵 動(dòng)靜葉柵 內(nèi)流特性 改型研究 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH38
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題名稱及來(lái)源10
• 1.2 課題研究背景及意義10-11
• 1.3 螺旋斜流泵相關(guān)泵型的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.3.1 螺旋離心泵內(nèi)部流動(dòng)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀11-14
• 1.3.2 螺旋軸流泵的理論研究及應(yīng)用現(xiàn)狀14-16
• 1.3.3 斜流泵的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.4 螺旋斜流泵簡(jiǎn)介18
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 湍流基本理論及數(shù)值研究方法簡(jiǎn)介20-24
• 2.1 湍流基本理論20
• 2.2 粘性流體動(dòng)力學(xué)基本方程組20-22
• 2.2.1 基本方程組20-21
• 2.2.2 基本方程組的求解思路21-22
• 2.3 數(shù)值計(jì)算方法22-23
• 2.3.1 數(shù)值求解的發(fā)展過(guò)程22-23
• 2.3.2 湍流模型23
• 2.3.3 模擬條件設(shè)置23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 螺旋斜流泵設(shè)計(jì)及其數(shù)值模型建立與網(wǎng)格劃分24-39
• 3.1 泵的基本設(shè)計(jì)理論及方法24-25
• 3.2 螺旋斜流泵基本設(shè)計(jì)參數(shù)的確定25-26
• 3.3 螺旋斜流泵的水力設(shè)計(jì)26-33
• 3.3.1 螺旋斜流泵效率的估算26-27
• 3.3.2 螺旋斜流泵用電機(jī)的選擇和最小軸徑的確定27
• 3.3.3 螺旋斜流泵進(jìn)出口直徑的確定27-28
• 3.3.4 螺旋斜流泵葉輪的水力設(shè)計(jì)28-30
• 3.3.5 螺旋斜流泵空間導(dǎo)葉的水力設(shè)計(jì)30-33
• 3.4 螺旋斜流泵計(jì)算域模型的建立33-34
• 3.5 模型泵計(jì)算域網(wǎng)格劃分34-38
• 3.5.1 網(wǎng)格劃分技術(shù)及網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)計(jì)算解的影響34
• 3.5.2 主要過(guò)流部件網(wǎng)格劃分34-36
• 3.5.3 全流道網(wǎng)格組裝及網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢查36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第四章 螺旋斜流泵性能和內(nèi)流特性數(shù)值分析39-53
• 4.1 數(shù)值模擬方法及邊界條件的確定39-41
• 4.1.1 螺旋斜流泵穩(wěn)態(tài)數(shù)值計(jì)算方法40
• 4.1.2 穩(wěn)態(tài)模擬邊界條件的設(shè)定40-41
• 4.1.3 計(jì)算殘差設(shè)置和收斂性判定41
• 4.2 螺旋斜流泵定常模擬外特性41-44
• 4.2.1 螺旋斜流泵變流量工況定常數(shù)值計(jì)算41
• 4.2.2 螺旋斜流泵定常數(shù)值模擬外特性41-44
• 4.3 螺旋斜流泵定常模擬內(nèi)部流動(dòng)特性44-48
• 4.3.1 螺旋斜泵全流道內(nèi)部流動(dòng)特性44-46
• 4.3.2 模型泵全流道流線分布規(guī)律46-48
• 4.4 設(shè)計(jì)工況下螺旋斜流泵內(nèi)部非定常流動(dòng)特性48-52
• 4.4.1 設(shè)計(jì)工況下螺旋斜流泵非定常外特性49-50
• 4.4.2 設(shè)計(jì)工況下螺旋斜流泵壓力脈動(dòng)特性50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 螺旋斜流泵靜葉柵改型研究53-63
• 5.1 空間導(dǎo)葉改型設(shè)計(jì)方案53
• 5.2 基于內(nèi)部流場(chǎng)分析的空間導(dǎo)葉葉片型線改型研究53-57
• 5.2.1 空間導(dǎo)葉葉片型線改型前內(nèi)部流線分布54-55
• 5.2.2 空間導(dǎo)葉葉片型線改型55-56
• 5.2.3 空間導(dǎo)葉葉片型線改型后模型泵性能分析56-57
• 5.3 空間導(dǎo)葉葉片數(shù)對(duì)導(dǎo)葉內(nèi)部流動(dòng)的影響57-62
• 5.3.1 不同空間導(dǎo)葉葉片數(shù)時(shí)模型泵全流道三維模型58
• 5.3.2 不同空間導(dǎo)葉葉片數(shù)時(shí)模型泵動(dòng)靜葉柵內(nèi)部流場(chǎng)分析58-62
• 5.3.3 不同空間導(dǎo)葉葉片數(shù)時(shí)模型泵性能分析62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論與展望63-66
• 1.工作總結(jié)和結(jié)論63-65
• 2.存在的不足和展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果71

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：504725