本文關(guān)鍵詞：蒙乃爾合金泵的水力設(shè)計及性能預(yù)測

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【摘要】：近來,人們也越來越關(guān)心與自己息息相關(guān)的環(huán)境,對汽車尾氣的排放以及油品升級等問題引起了廣泛的討論。氫氟酸法制備的烷基化汽油可以很好的提高油品,但是烷基化裝備中的蒙乃爾合金泵屬于特殊物資,無論進口還是備件購買的渠道都不通暢,對使用和維護造成了很大影響,其國產(chǎn)化十分急迫。結(jié)合中石化科技攻關(guān)項目,本文對其中一臺蒙乃爾合金泵進行國產(chǎn)化研究,旨在提高泵設(shè)備的效率和對特種材料蒙乃爾合金的鑄造工藝進行研究,實現(xiàn)該泵的國產(chǎn)化。 本文首先運用現(xiàn)有設(shè)計的設(shè)計理論并參照國外同類型產(chǎn)品的大包角參數(shù)選取來進行水力模型設(shè)計葉輪。之后運用CFD數(shù)值計算和鑄造數(shù)值模擬的方法,對各個模型進行流場計算以及不同鑄造工藝方案的充型、凝固過程和縮孔縮松現(xiàn)象進行分析,得到最優(yōu)的設(shè)計參數(shù)和成熟的葉輪鑄造工藝方案。通過對CFD計算結(jié)果的分析得到：包角為300°、較大的沖角且較小的出口角時,運行最穩(wěn)定,多數(shù)工況下其效率也最高。泵性能試驗曲線與CFD計算值相近,性能和效率值均達到了設(shè)計指標,并且超過了同工位原國外產(chǎn)品。鑄造的數(shù)值模擬得出在1400℃澆注溫度下,充型平穩(wěn)、凝固順序符合預(yù)期,縮孔縮松發(fā)生部位對葉輪質(zhì)量影響不大,同時對凝固后應(yīng)力場的分析發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)冷裂,故采取澆注后保溫處理的措施。按照該工藝方案進行澆注試制成功。
【關(guān)鍵詞】：蒙乃爾 大包角 高效率 鑄造工藝
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH311;TG24
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 課題研究的背景及意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 低比轉(zhuǎn)速離心泵17-18
• 1.2.2 鑄造數(shù)值模擬18-19
• 1.3 本文的研究內(nèi)容19-21
• 第二章 泵水力設(shè)計21-26
• 2.1 泵的基本技術(shù)參數(shù)21
• 2.2 葉輪設(shè)計21-24
• 2.2.1 葉輪主要參數(shù)確定21-23
• 2.2.2 葉輪幾何參數(shù)的正交試驗23-24
• 2.3 蝸殼設(shè)計24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 數(shù)值計算方法26-32
• 3.1 控制方程26
• 3.2 三維湍流數(shù)值模擬方法26-28
• 3.2.1 標準k-ε模型27-28
• 3.2.2 RNG k-ε模型28
• 3.3 邊界條件的設(shè)定28-31
• 3.3.1 進口邊界條件29
• 3.3.2 出口邊界條件29-30
• 3.3.3 壁面邊界條件30-31
• 3.3.4 葉輪和蝸殼的耦合31
• 3.4 本章總結(jié)31-32
• 第四章 內(nèi)部流動定常數(shù)值模擬32-51
• 4.1 計算區(qū)域及三維建模32-33
• 4.2 網(wǎng)格劃分33-35
• 4.2.1 葉輪網(wǎng)格劃分33-34
• 4.2.2 蝸殼網(wǎng)格劃分34
• 4.2.3 網(wǎng)格裝配34-35
• 4.3 網(wǎng)格無關(guān)性分析35-37
• 4.4 CFD計算及性能預(yù)測37-44
• 4.4.1 外特性分析37-39
• 4.4.2 壓力云圖分析39-41
• 4.4.3 速度矢量圖分析41-43
• 4.4.4 極差分析43-44
• 4.5 不同包角方案的研究44-50
• 4.5.1 外特性分析45-47
• 4.5.2 壓力云圖分析47-48
• 4.5.3 速度矢量圖分析48-49
• 4.5.4 最佳方案49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第五章 蒙乃爾合金鑄造工藝的研究51-67
• 5.1 蒙乃爾合金簡介51-52
• 5.2 鑄造過程數(shù)值模擬介紹52-54
• 5.2.1 鑄造數(shù)值模擬方法與常用軟件52-53
• 5.2.2 數(shù)值模擬流程53-54
• 5.3 工藝方案設(shè)計54-58
• 5.3.1 選擇鑄造類型54-55
• 5.3.2 精密鑄造簡介55-56
• 5.3.3 工藝方法56-57
• 5.3.4 工藝方案設(shè)計57-58
• 5.4 工藝方案的數(shù)值模擬58-65
• 5.4.1 模型建立58
• 5.4.2 網(wǎng)格劃分58-59
• 5.4.3 前處理59-61
• 5.4.4 各方案結(jié)果分析61-65
• 5.4.5 方案選擇65
• 5.5 實際生產(chǎn)驗證65
• 5.6 本章總結(jié)65-67
• 第六章 整機外特性試驗67-71
• 6.1 試驗裝置67
• 6.2 試驗結(jié)果67-69
• 6.3 試驗結(jié)果和模擬計算對比69-70
• 6.4 本章總結(jié)70-71
• 第七章 總結(jié)與展望71-73
• 7.1 總結(jié)71-72
• 7.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況77

【參考文獻】

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本文編號：731718