隨著對通用水利機(jī)械的能源消耗和振動(dòng)噪聲要求的不斷提高,離心泵的節(jié)能增效和減振降噪面臨巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)改形方法對于離心泵的性能提升效果有限,而且加工成本很高。仿生非光滑表面減阻作為一種新型、易于操作和實(shí)現(xiàn)的方法,通過對壁面邊界層的控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能減阻,已經(jīng)應(yīng)用在許多領(lǐng)域并取得較好的效果。本文將仿生非光滑理論應(yīng)用于一臺(tái)單級離心泵,進(jìn)行仿生減阻探索研究,主要研究內(nèi)容如下:對含有凹坑平板阻力系數(shù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并與理論值進(jìn)行了對比,驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的有效性和準(zhǔn)確性;在此基礎(chǔ)上,通過分析離心泵光滑葉輪內(nèi)部的流場特性,并充分考慮離心泵的工作原理和結(jié)構(gòu)特征,基于仿生學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對離心泵葉片表面進(jìn)行非光滑單元的參數(shù)化設(shè)計(jì),確定了葉輪表面非光滑單元為半球型凹坑陣列,且均勻布置在葉輪葉片出口處。將凹坑陣列的軸向間距和徑向間距作為主要的研究參數(shù),采用三維全流場數(shù)值模型計(jì)算葉輪壓力面含凹坑的離心泵性能變化;對比分析了不同參數(shù)下,凹坑區(qū)域附近的流場變化特征、葉輪減阻特性和受力變化;并在葉輪和蝸殼區(qū)域內(nèi)設(shè)置了壓力脈動(dòng)監(jiān)測點(diǎn),分析了非光滑單元設(shè)計(jì)參數(shù)對葉輪主要特征頻率壓力脈動(dòng)幅值的影響規(guī)律。計(jì)算分析了在葉片吸力面布置凹坑單元...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

第1章緒論能夠減小湍流邊界層流動(dòng)阻力。北京航空航天大學(xué)楊弘偉和高歌[30]對飛機(jī)翼型表面布置凹坑結(jié)構(gòu)，并且與光滑表面翼型所受空氣阻力對比，得出微小凹坑結(jié)構(gòu)能夠起到類似滾動(dòng)軸承的作用，使得翼型所受阻力明顯降低。張成春[31]對旋成體非光滑表面流場控制減阻進(jìn)行了研究，相關(guān)試驗(yàn)和....

圖1.2第二渦群論示意圖出高度”論[36]基于粘性剪切應(yīng)力，認(rèn)為縱向流的壁面附近流體速度較小的流體受表面溝槽的作用，使得法向速度梯度較低，如圖1.3所示。的高度被增加，相當(dāng)于增加粘性底層的厚度，由于流體直接作用于壁，因而更有利于實(shí)現(xiàn)流動(dòng)減阻。圖1.3突出高度論示意圖生....

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文而使得壁面阻力得到降低。而且相關(guān)試驗(yàn)[35]已經(jīng)證實(shí)了二次論示意如圖1.2所示。圖1.2第二渦群論示意圖度”論[36]基于粘性剪切應(yīng)力，認(rèn)為縱向流的壁面附近流體速度流體受表面溝槽的作用，使得法向速度梯度較低，如圖1.3所高度被增加，相當(dāng)于增加....

論計(jì)算只能適用于比較簡單的流體運(yùn)并且精度較高的解析解；實(shí)驗(yàn)方法雖然本較高。而利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值仿真模能有較為準(zhǔn)確的模擬，并且進(jìn)行重復(fù)性對于流體力學(xué)的研究，通常先采用數(shù)值證推斷，從而得出更加有說服力的結(jié)果凹坑面平板以及仿生凹坑葉輪的減阻計(jì)劃分方法進(jìn)行凹坑面平板減阻計(jì)算，需要對凹坑面....

本文編號(hào)：4008135