【摘要】：串并聯(lián)離心泵由于其一機(jī)多用、占用空間小等特點(diǎn)而普遍運(yùn)用于船舶領(lǐng)域。作為船舶的重要設(shè)備,串并聯(lián)離心泵的可靠性及穩(wěn)定性必須得到保證,而泵內(nèi)部動(dòng)靜干涉引起的壓力脈動(dòng)會(huì)直接影響其運(yùn)行穩(wěn)定性。因此,本文以串并聯(lián)離心泵為研究對(duì)象,通過對(duì)葉輪葉片不等間距及導(dǎo)葉時(shí)序的研究,探究動(dòng)靜干涉對(duì)串并聯(lián)離心泵壓力脈動(dòng)的影響特征。本文結(jié)合CFD技術(shù)、模型試驗(yàn)及理論分析,研究葉輪葉片不等距、導(dǎo)葉與隔舌不同相對(duì)位置匹配對(duì)串并聯(lián)離心泵水力性能及壓力脈動(dòng)特性的影響。根據(jù)其主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行過流部件的方案設(shè)計(jì)、三維建模及網(wǎng)格劃分;通過仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,驗(yàn)證數(shù)值模擬可行性的基礎(chǔ)上,對(duì)葉輪葉片不等距及導(dǎo)葉位置匹配進(jìn)行模擬研究;分析關(guān)鍵過流部件參數(shù)變化對(duì)串并聯(lián)離心泵水力性能、內(nèi)部流動(dòng)特性、壓力脈動(dòng)特性的影響。主要得出以下結(jié)論:(1)不等間距葉片布置相對(duì)等間距葉片布置具有提高效率的作用。額定工況下,在最小角間距為56°時(shí)效率最高;最小角間距過小不利于流體的流動(dòng),不等距葉片布置的最小角間距應(yīng)控制在合理范圍。(2)導(dǎo)葉與隔舌相對(duì)位置的改變對(duì)串并聯(lián)離心泵的外特性和并聯(lián)工況下首次級(jí)的流量分布產(chǎn)生較大影響。在額定工況下,并聯(lián)時(shí)相對(duì)角度在12°時(shí)效率最高;串聯(lián)時(shí)相對(duì)角度在30°時(shí)效率最高;并聯(lián)時(shí)首級(jí)與次級(jí)流量比曲線與效率曲線相似,流量變化對(duì)效率影響較大。(3)不等距葉片布置具有減小主頻幅值分散壓力脈動(dòng)的作用。不等距葉片布置方案在導(dǎo)葉內(nèi)產(chǎn)生新的脈動(dòng)頻率且主頻幅值較小,有利于脈動(dòng)的平穩(wěn)性;不等距葉片布置方案在導(dǎo)葉內(nèi)的脈動(dòng)頻率由軸頻及葉片數(shù)決定而不是由葉頻決定;不等距葉片布置方案在最小角間距為56°時(shí)蝸殼內(nèi)脈動(dòng)幅值分布均勻合理。(4)導(dǎo)葉與隔舌相對(duì)位置的變化對(duì)串并聯(lián)離心泵的壓力脈動(dòng)產(chǎn)生一定影響。導(dǎo)葉相對(duì)位置的變化使葉輪處時(shí)域相位發(fā)生改變,但對(duì)其波動(dòng)幅度、脈動(dòng)幅值及頻率幾乎沒有影響;蝸殼及出口處在導(dǎo)葉與隔舌相對(duì)角度α=12°時(shí)兩種工況下監(jiān)測(cè)點(diǎn)的波動(dòng)幅度與主頻幅值較小。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U664.58
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文蝸殼與次級(jí)吸入室相通，入口處的單向閥由于壓差的作用而自動(dòng)關(guān)閉，流體順次流過首級(jí)吸入室-首級(jí)葉輪-首級(jí)蝸殼-次級(jí)吸入室-次級(jí)葉輪-次級(jí)蝸殼，最后通過出口管流出，兩級(jí)葉輪對(duì)流體做功，實(shí)現(xiàn)了單流量雙揚(yáng)程功能；并聯(lián)運(yùn)行時(shí)換向閥切換到如圖 1.2（b）所示的位置，首級(jí)蝸殼與次級(jí)吸入室的連接被切斷，首級(jí)蝸殼直接與出口相連，此時(shí)，次級(jí)吸入室的壓力小于泵入口壓力，由于壓差的作用單向閥開啟，流體分為兩路分別通過吸入室-葉輪-蝸殼進(jìn)而流出，實(shí)現(xiàn)雙葉輪流量單葉輪揚(yáng)程功能。

圖1.2串并聯(lián)離心泵不同運(yùn)行工況示意圖

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本文編號(hào)：2731180