雙螺桿泵的型線優(yōu)化及其性能研究
本文關(guān)鍵詞:雙螺桿泵的型線優(yōu)化及其性能研究
更多相關(guān)文章: 雙螺桿泵 型線 內(nèi)流場分析 運(yùn)動(dòng)仿真
【摘要】:雙螺桿泵是船舶、石油化工行業(yè)的重要配套設(shè)備。雙螺桿泵具有自吸能力強(qiáng)、效率高、脈動(dòng)小、振動(dòng)噪聲低、對介質(zhì)的粘度不敏感等優(yōu)點(diǎn)。雙螺桿泵不僅可以輸送液體,還可以實(shí)現(xiàn)汽液混輸,對介質(zhì)的粘度不敏感,其使用范圍非常廣泛,一般應(yīng)用在油田、石油化工行業(yè)、造船行業(yè)和一些食品工業(yè)方面,,因此對雙螺桿泵的研究對提高我國雙螺桿泵的設(shè)計(jì)制造水平具有重要的意義。 論文首先從型線的基礎(chǔ)理論入手,包括型線的分類和不同的形成原理等,確定轉(zhuǎn)子端面廓型,在PRO/E中建立轉(zhuǎn)子的三維模型。接著對螺桿轉(zhuǎn)子的幾何特性和雙螺桿泵的理論流量進(jìn)行研究計(jì)算。然后建立雙螺桿泵的其他部件如泵體、襯套、齒輪、軸承的三維模型并裝配仿真,觀察轉(zhuǎn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)過程中是否發(fā)生干涉,研究轉(zhuǎn)子上各點(diǎn)的速度、加速度和位置變化規(guī)律,并對螺桿轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡性進(jìn)行了分析。建立雙螺桿泵內(nèi)流場三維模型,導(dǎo)入FLUENT進(jìn)行流體仿真分析,得到雙螺桿泵流場的壓力分布、速度分布及速度矢量分布,為雙螺桿泵性能的研究提供參考。最后根據(jù)理論流量公式,找出轉(zhuǎn)子不同的螺旋深度和導(dǎo)程的配比,從輕量化方向優(yōu)化轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù),再將優(yōu)化后的雙螺桿泵內(nèi)流場進(jìn)行FLUENT分析,與優(yōu)化前的流場進(jìn)行對比。 本文把理論分析與計(jì)算機(jī)仿真結(jié)合到一起,對轉(zhuǎn)子型線和雙螺桿泵的性能進(jìn)行研究分析,為雙螺桿泵的設(shè)計(jì)研究提供參考。
【關(guān)鍵詞】:雙螺桿泵 型線 內(nèi)流場分析 運(yùn)動(dòng)仿真
【學(xué)位授予單位】:天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH327
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-13
- 1.1 雙螺桿泵介紹9-10
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.3 研究目的及意義11
- 1.4 本文研究內(nèi)容11-13
- 第二章 雙螺桿泵螺桿轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)13-28
- 2.1 型線概述13
- 2.2 螺桿轉(zhuǎn)子的齒廓型線13-17
- 2.2.1 齒廓型線構(gòu)成13-16
- 2.2.2 端面齒形16-17
- 2.3 共軛型線方程的求解17-21
- 2.3.1 坐標(biāo)系的建立與轉(zhuǎn)換17-19
- 2.3.2 運(yùn)用包絡(luò)原理求雙參數(shù)關(guān)系19-20
- 2.3.3 共軛型線方程20-21
- 2.4 螺桿轉(zhuǎn)子的幾何特性21-27
- 2.4.1 螺旋角21
- 2.4.2 齒間容積的計(jì)算21-22
- 2.4.3 接觸線分析22-24
- 2.4.4 螺旋面方程24-25
- 2.4.5 雙螺桿泵的理論流量計(jì)算25-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第三章 雙螺桿泵的運(yùn)動(dòng)仿真及分析28-35
- 3.1 雙螺桿泵的運(yùn)動(dòng)仿真28-30
- 3.1.1 雙螺桿泵的建模及虛擬裝配28-29
- 3.1.2 雙螺桿泵的運(yùn)動(dòng)仿真及干涉29-30
- 3.2 螺桿轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析30-32
- 3.2.1 螺桿轉(zhuǎn)子端面上不同點(diǎn)的速度和加速度分析30-31
- 3.2.2 螺桿轉(zhuǎn)子端面上不同點(diǎn)的位移分析31-32
- 3.3 螺桿轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡分析32-34
- 3.3.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡分析概述32-33
- 3.3.2 螺桿轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡計(jì)算和分析33-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第四章 雙螺桿泵內(nèi)流場分析及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化35-48
- 4.1 計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)35-36
- 4.2 基于 FLUENT 的雙螺桿泵內(nèi)流場分析36-41
- 4.2.1 幾何模型的建立和網(wǎng)格劃分36-37
- 4.2.2 邊界條件的設(shè)置37-38
- 4.2.3 仿真結(jié)果后處理分析38-41
- 4.3 螺桿轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化41-47
- 4.3.1 螺桿螺旋深度和導(dǎo)程對泵性能的影響42
- 4.3.2 基于輕量化的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化42-45
- 4.3.3 優(yōu)化前后的泵內(nèi)流場比較45-47
- 4.4 本章小結(jié)47-48
- 第五章 總結(jié)與展望48-50
- 5.1 總結(jié)48
- 5.2 展望48-50
- 參考文獻(xiàn)50-53
- 發(fā)表論文和科研情況說明53-54
- 致謝54-55
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1019242
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